Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Zoals bij de meeste landbouwhuisdieren, vertoont ook het varkensgenoom een aanzienlijk aantal mutaties die verantwoordelijk zijn voor uigebreide variatie in fenotype. Door een jarenlange selectieve fokkerij van deze dieren met het oog op de optimalisering van enkele economisch belangrijke kenmerken, zijn landbouwhuisdieren vooral interessant in de zoektocht naar genen die een rol spelen in onder andere groei, bespiering, vleeskwaliteit, gedrag en reproductie. In de fokkerij van beren zijn de twee belangrijkste economische kenmerken spiergroei en gemiddelde dagelijkse gewichtstoename (ADG). De fysiologische regulatie van zowel spiergroei als ADG staat onder de controle van verschillende genen en vertonen daardoor een continue verdeling. Daarom worden deze kenmerken kwantitatieve kenmerken (‘quantitative traits’) genoemd. De regio op een chromosoom waarin een kwantitatief kenmerk gelegen is wordt een ‘quantitative trait locus’ (QTL) genoemd. De lokalisatie van QTL is gebaseerd op verschillende technieken die zowel positie onafhankelijk als positie afhankelijk kunnen zijn. Beide benaderingen hebben reeds geleid tot de karakterisering van QTL in varkens en het onderzoek naar QTL is nog steeds gaande. Het doel van dit doctoraatswerk was onderzoek te verrichten naar QTL, maar met de nadruk op de studie van QTL met een invloed op spiergroei en ADG in varkens. In een eerste hoofdstuk wordt er een overzicht gegeven van reeds gekende QTL met een invloed op groei en spiergroei in varkens. In een tweede hoofdstuk wordt een studie beschreven waarin getracht wordt het werkingmechanisme te ontrafelen van twee reeds gekende QTL met een invloed op spiergroei bij varkens. Deze QTL werden gelokaliseerd gebruik makend van de positie onafhankelijke en positie afhankelijke benadering, respectievelijk. In het ryanodine receptor 1 ( RYR1 ) gen, het gen dat codeert voor het belangrijkste Ca2+ kanaal in het sarcoplasmatisch reticulum van de skeletspier, werd een QTL gevonden gebruik maken van de positie onafhankelijke methode. Een nucleotidesubstitutie gevonden op positie 1843 ( RYR1 g.1843C>T) was geassocieerd met een hoger percentage mager vlees en hogere bespieringsgraad in verschillende varkensrassen, waaronder ook het zwaar bespierde Piétrain ras. Een tweede QTL met invloed op bespiering in het varken, gebaseerd op de positie afhankelijke methode, werd ontdekt in het paternaal tot expressie komend IGF2 gen, gelegen op Sus scrofa chromosoom 2. In dit gen leidt een substitutie in een evolutionair geconserveerd CpG eiland ( IGF2 g.3072G>A) tot een drievoudige stijging van het IGF2 mRNA-gehalte. Dit positief effect op mRNA niveau zorgt dan vervolgens voor een stijging in spiergroei en hartomvang en een daling in vetaanzet. In deze eerste studie werd gevonden dat de IGF2 g.3072G>A mutatie een effect heeft op de IGF2 expressie van speen- tot slachtleeftijd. Dit effect werd gezien in verschillende spiertypes, inclusief de hartspier. Dieren die de mutatie geërfd hadden van hun vader vertoonden een significant hoger IGF2 expressie niveau in vergelijking met dieren die het paternaal wildtype allel droegen. Verder werd er bij beide genotypen voor IGF2 (Apat en Gpat) een significante daling van IGF2 expressie vastgesteld tussen de leeftijd van 4 en 26 weken. Aangezien IGF2 een positieve regulator van spiergroei is komt dit overeen met het gegeven dat relatieve spiergroei in een dier daalt met de leeftijd. Ook werd er in deze studie een hogere expressie van IGF2 gevonden in vroeg ontwikkelende spieren vergeleken met laat ontwikkelende spieren. Dit stemt dan weer overeen met de kennis dat de relatieve gewichten van de verschillende, individuele spieren in een pasgeboren dier vooral afhankelijk zijn van de directe behoeften van dit dier. Tenslotte werd er in deze studie ook nog een significant effect van de RYR1 g.1843C>T mutatie op de IGF2 expressie gevonden. Dieren met het dubbel mutante genotype voor IGF2 en RYR1 bleken een lagere IGF2 expressie te hebben in vergelijking met dieren die mutant waren voor IGF2 maar homozygoot wildtype voor de mutatie in RYR1 .  Dit zou kunnen verklaard worden door het feit dat de mutatie in de RYR1 zorgt voor een verhoogde Ca2+ efflux uit het Ca2+ kanaal. Hierdoor verhoogt het intracellulaire Ca2+ niveau wat kan leiden tot de destabilisatie van het IGF2 mRNA. Zoals reeds vermeld werd is de zoektocht naar QTL in varkens nog steeds gaande. Daarom werden in dit doctoraatswerk ook twee (mogelijke) nieuwe QTL voor groei en/of spiergroei in varkens bestudeerd. Ook deze QTL zijn gebaseerd op de positie onafhankelijke (tweede studie) en de positie afhankelijke (derde studie) benadering. In een derde hoofdstuk werd de karakterisering van het porciene MSTN gen beschreven. Hierbij werd getracht een nieuw QTL voor bespiering bij varkens te vinden, gebaseerd op de positie onafhankelijke benadering. Het MSTN gen werd gekozen als kandidaatgen omwille van het feit dat in het MSTN gen van verschillende diersoorten en de mens, mutaties werden gevonden met een invloed op de spiergroei. Aangezien MSTN een negatieve regulator van spiergroei is, zorgen deze mutaties voor het zogenaamde dubbel bespierde fenotype. Bij varkens bestaat er één ras, namelijk het Belgische Piétrain ras, dat ook zulk een dubbel bespierd fenotype vertoont. De gelijkenis tussen deze varkens en het dubbelbespierde rundvee gecombineerd met de wetenschap dat functionele mutaties werden gevonden in verschillende landbouwhuisdierrassen, duidden het MSTN gen aan als een goed kandidaatgen. In de zoektocht naar mogelijke polymorfismen in het MSTN gen van het varken werd de sequentie bepaald van het volledige gen, inclusief grote delen van de 5’ en 3’UTR. In totaal werden 15 polymorfismen gevonden, 3 daarvan waren gelegen in de promoterregio, 5 waren gelegen in intron 1 en 7 waren gelegen in intron 2. Eén van deze polymorfismen, gelegen op positie 447 van de promoterregio van het porciene MSTN gen, vertoonde een erg hoge allelfrequentie in het zwaarbespierde Piétrain ras. Deze mutatie bleek ook een mogelijke bindingsplaats voor de ‘myocyte enhancer factor 3’ te vernietigen. Met behulp van ‘real-time PCR’ werd vervolgens aangetoond dat deze mutatie geassocieerd was met een significant lagere MSTN expressie op een leeftijd van 4 weken. Deze leeftijd komt overeen met de aanvang van de differentiatie van de tertiaire spiervezels in het varken. Aangezien MSTN een negatieve invloed heeft op de spiergroei is een associatie tussen deze mutatie en een verhoogde bespiering bij varkens dus plausibel. In het vierde hoofdstuk van dit doctoraatswerk werd de studie en karakterisering van een groei-QTL, gelegen op SSC1, beschreven. Deze studie was gebaseerd op de positie afhankelijke benaderingswijze. Dit QTL had een effect op groei en er werden geen gecorreleerde effecten gevonden met karkaskenmerken zoals percentage mager vlees of percentage vet. Bij de zoektocht naar een mogelijk postioneel kandidaatgen binnen het betrouwbaarheidsinterval van het groei QTL, werd het MC4R gen gevonden als een mogelijke kandidaat. MC4R is een G-proteïne gekoppelde receptor die de effecten van leptine inzake voederopname en energiebalans medieert. In dit gen werd op positie 893 van de coderende sequentie een guanine-adenine substitutie gevonden (MC4R c.893G>A) met een effect op rugspekdikte en ADG. Een associatiestudie werd uitgevoerd op 611 gelten, jonge zeugen voor hun eerste dracht, van twee synthetische berenlijnen. Deze berenlijnen waren ofwel voornamelijk geselecteerd voor percentage mager vlees (lijn A) ofwel voor groei (lijn B). De associaties tussen groei en karkaskenmerken enerzijds en het MC4R c.893G>A genotype anderzijds werden bestudeerd. Er werd hierbij gevonden dat in lijn A, de mutatie in MC4R een goede merker zou kunnen zijn voor de selectie naar het groei-QTL. In lijn B echter werd er, naast de associatie met groei, ook een associatie gevonden tussen de MC4R mutatie en verschillende karkaskenmerken. Wanneer al deze data, verzameld in de drie vorige hoofdstukken, samengenomen werden, werd het mogelijk onderzoek te doen naar mogelijke interacties tussen de vier bestudeerde QTL. In deze studie, beschreven in hoofdstuk 5, werd het effect van de mutatie in RYR1 op de IGF2 expressie, gevonden in de eerste studie, bevestigd. Verder was in het hart van varkens op een leeftijd van 26 weken de IGF2 expressie significant gecorreleerd met het MSTN genotype. Dit suggereert dat de QTL die bestudeerd werden in dit doctoraatsonderzoek een verschillend werkingsmechanisme hebben in de hartspier van het varken, vergeleken met de skeletspieren The pig genome, as the genome of most farm animals, harbours a considerable number of mutations with phenotypic effects which have been sustained by selective breeding. Since animal breeding is especially focused on the economically important traits, farm animals are of particular interest in the search for genes that control growth, muscularity, meat quality, behaviour, reproduction, and other traits. In boar breeding industry, two economical traits are of particular importance, namely muscle growth on one hand and average daily gain on the other hand. The physiological regulation of muscle growth and average daily gain in animals is under the control of multiple genes, which may be important candidates for unraveling the genetic variation in economically relevant traits in farm animals. Since these traits show a continuous distribution, they are called quantitative traits. The region on a chromosome that harbours a quantitative trait is called a quantitative trait locus (QTL). The localisation of a QTL is based on different, both position independent and dependent techniques. Both approaches have led to the characterisation of QTL in pigs and at the moment, research for new QTL is still ongoing. The goal of this study was to perform QTL research with an emphasis on QTL with an influence on muscle growth and average daily gain in pigs. In the first chapter, an overview of known QTL involved in growth and muscularity is given. In a second chapter, the attempt to unfold the working mechanism of two known QTL for muscle growth in pigs was described. The two QTL were found using the position dependent and position independent approach, respectively. In the ryanodine receptor 1 ( RYR1 ) gene, the gene encoding the predominant Ca2+ release channel in the sarcoplasmic reticulum of skeletal muscle, a QTL for muscularity was found using the position independent approach.  A substitution at position 1843 ( RYR1 g.1843C>T) was found to be associated with higher lean meat content and muscularity in different pig breeds, including the heavily muscled Piétrain breed. A second QTL for porcine muscle growth, based on the position dependent approach, was discovered in the paternally expressed porcine IGF2 gene located on Sus scrofa chromosome (SSC) 2. In this gene, a substitution in an evolutionary conserved CpG island in intron 3 of the IGF2 gene ( IGF2 intron3-g.G>A) leads to a threefold increase in IGF2 messenger RNA (mRNA) levels and a subsequent increase in muscle growth and heart size and a decrease in fat deposition. In this first study, it was found that, in different muscle types including heart, the IGF2 intron 3-g.3072G>A has an effect on IGF2 expression during the entire postnatal life (weaning until slaughter) of the pig: animals that inherited the mutant paternal allele showed a significant higher IGF2 expression compared to wildtype animals. In both IGF2 genotypes, also a significant decrease in IGF2 expression was found between the age of 4 and 26 weeks. Since IGF2 is a positive regulator of muscle mass, these results coincide with the knowledge that relative muscle growth decreases with age. Moreover, a significanty higher IGF2 expression was found in early developing muscles compared to late developing muscles, consistent with the knowledge that relative weights of the individual muscles in a new-born animal are dependent on the animal’s immediate needs which are different from the needs of an adult animal.  In m. longissimus dorsi, a significant effect of the RYR1 g.1843C>T mutation on IGF2 expression was also seen. Animals bearing the double mutant genotype for both IGF2 and RYR1 were found to have a lower IGF2 expression compared to animals that were mutant for the IGF2 genotype but homozygous wildtype for the RYR1 genotype. This is thought

Academic collection --- 575.224 --- 636.4 --- 636.064 --- 636.064 Condition, growth and development characteristics. Fattening qualities --- Condition, growth and development characteristics. Fattening qualities --- 636.4 Pigs. Swine --- Pigs. Swine --- 575.224 Mutations. Mutagenesis. Mutagens. --- Mutations. Mutagenesis. Mutagens. --- Theses

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Adaptation (Biology) --- Genetics --- Adaptation (Biologie) --- Génétique --- 575.826 --- 575.224 --- Biology --- Embryology --- Mendel's law --- Breeding --- Chromosomes --- Heredity --- Mutation (Biology) --- Variation (Biology) --- Environment --- Self-organizing systems --- Biological fitness --- Adaptation --- Mutations. Mutagenesis. Mutagens. --- Genetics. --- Adaptation (Biology). --- 575.224 Mutations. Mutagenesis. Mutagens. --- 575.826 Adaptation --- Génétique --- Mutations. Mutagenesis. Mutagens --- Environmental adaptation --- Adaptation, Environmental

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

575.224.4 <063> --- Carcinogenesis --- -Mutagenesis --- -Mutation (Biology) --- Radiogenetics --- Teratogenesis --- Cancer --- Oncogenesis --- Pathogenesis of cancer --- Tumorigenesis --- Pathology --- Genetic toxicology --- Mutagenesis. Mutagenesis types. Mutagens--Congressen --- Congresses --- Pathogenesis --- -Mutagenesis. Mutagenesis types. Mutagens--Congressen --- 575.224.4 <063> Mutagenesis. Mutagenesis types. Mutagens--Congressen --- -Cancer --- Mutagenesis

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Plant breeding --- Haploidy --- 575.224.23 --- 631.528 --- 631.523 --- Crops --- Agriculture --- Breeding --- Haploids --- Chromosome numbers --- Genomes --- Chromosomal mutations. (aberrations, abnormalities). --- Improvement by mutation (natural and induced mutation) --- Applied genetics --- Haploidy. --- Plant breeding. --- Plant and Crop Sciences. Plant Breeding and Genetics --- Plant Breeding and Selection Methods --- Plant Breeding and Selection Methods. --- 631.523 Applied genetics --- 631.528 Improvement by mutation (natural and induced mutation) --- 575.224.23 Chromosomal mutations. (aberrations, abnormalities). --- Chromosomal mutations. (aberrations, abnormalities)

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

De genetica is een relatief recente wetenschappelijke discipline, nauwelijks 130 jaar oud. In de tweede helft van deze eeuw heeft ze echter een explosieve groei gekend, zodat we terecht kunnen refereren naar een genetisch elan dat een impact heeft op vrijwel alle aspecten van onze samenleving. Wat begon met de bescheiden kritische experimenten van Gregor Mendel, is uitgegroeid tot een mature wetenschap, een focus van internationaal wetenschappelijk onderzoek. De genetica is niet langer een gespecialiseerde discipline binnen de biologie en genetische benaderingen hebben hun onschatbare waarde bewezen in het blootleggen van fundamentele biologische processen. De krachtige instrumenten van de moleculaire genetica worden thans routinematig aangewend om alle levende systemen in hun diverse facetten te doorgronden, van nueleotide tot genoom, in samenhang met de ontplooiing van een toepassingspotentieel in de geneeskunde, de landbouw en de bio-industrie. In dit boek, dat bedoeld is als een inleiding tot de genetica, worden in hoofdzaak de basisprincipes uiteengezet die, progressief door het klassiek en daaropvolgend moleculair onderzoek heen, geleid hebben tot het genetisch elan gedurende de laatste decennia. Deze basisprincipes worden afgeleid uit experimenteel onderzoek, zodanig dat niet alleen concepten worden weergegeven maar tevens een kijk geboden wordt op in de genetica gehanteerde methoden. Een voorafgaande opleiding in de algemene biologie en biochemie zal de lezer hierbij ten goede komen.

General biochemistry --- Genetics --- biochemie --- RNA (ribonucleic acid) --- genetica --- Molecular biology --- Biologie cellulaire --- Celbiologie --- Erfelijkheidsleer --- Hérédité --- wetenschappen --- Genetica --- 575.113 --- 577.21 --- 575.224.4 --- Academic collection --- #GBIB:CBMER --- celleer --- DNA --- genoom --- 575.1 --- Genetica (erfelijkheidsleer) --- Nucleotiden --- biologie --- genen --- Gelijkheidsleer --- Moleculaire genetica --- Génétique --- Gene. Genetic apparatus. Genome --- Molecular mechanism of coding, storage and realization of inheritance information. Molecular genetics. Molecular biology of the gene --- Mutagenesis. Mutagenesis types. Mutagens --- 575.224.4 Mutagenesis. Mutagenesis types. Mutagens --- 577.21 Molecular mechanism of coding, storage and realization of inheritance information. Molecular genetics. Molecular biology of the gene --- 575.113 Gene. Genetic apparatus. Genome --- moleculaire biologie --- mutageniteit