Abstract
Increasing the efficiency and sustainability of cattle production is an effective way to produce valuable animal proteins for a growing human population. Genetics and nutrition are the 2 major research topics in selecting cattle with beneficial phenotypes and developing genetic potentials for improved performance. There is an inextricable link between genetics and nutrition, which urgently requires researchers to uncover the underlying molecular mechanisms to optimize cattle production. Feedomics integrates a range of omic techniques to reveal the mechanisms at different molecular levels related to animal production and health, which can provide novel insights into the relationships of genes and nutrition/nutrients. In this review, we summarized the applications of feedomics techniques to reveal the effect of genetic elements on the response to nutrition and investigate how nutrients affect the functional genome of cattle from the perspective of both nutrigenetics and nutrigenomics. We highlighted the roles of rumen microbiome in the interactions between host genes and nutrition. Herein, we discuss the importance of feedomics in cattle nutrition research, with a view to ensure that cattle exhibit the best production traits for human consumption from both genetic and nutritional aspects.
Keywords: Cattle,, Feedomics, Nutrigenetics, Nutrigenomics, Rumen microbiome, Production
Resumo traduzido
Aumentar a eficiência e a sustentabilidade da produção de bovinos é uma forma eficaz de gerar proteínas animais de alto valor para uma população humana em crescimento. Genética e nutrição são os dois principais eixos de pesquisa na seleção de bovinos com fenótipos desejáveis e no desenvolvimento do potencial genético para melhor desempenho produtivo. Existe uma relação indissociável entre genética e nutrição, o que torna urgente o aprofundamento, por parte dos pesquisadores, dos mecanismos moleculares envolvidos, com o objetivo de otimizar a produção bovina. A feedômica integra um conjunto de técnicas ômicas para revelar mecanismos, em diferentes níveis moleculares, relacionados à produção e à saúde animal, podendo oferecer novas perspectivas sobre as relações entre genes e nutrição ou nutrientes. Nesta revisão, foram sintetizadas as aplicações das técnicas de feedômica para esclarecer o efeito de elementos genéticos sobre a resposta à nutrição, bem como investigar de que forma os nutrientes afetam o genoma funcional dos bovinos, sob as perspectivas da nutrigenética e da nutrigenômica. Também foram destacados os papéis do microbioma ruminal nas interações entre os genes do hospedeiro e a nutrição. Nesse contexto, discute-se a importância da feedômica na pesquisa em nutrição de bovinos, com vistas a assegurar, sob os enfoques genético e nutricional, que os animais expressem as melhores características produtivas para o consumo humano.
Palavras-chave: bovinos; feedômica; nutrigenética; nutrigenômica; microbioma ruminal; produção.
Liu X, Tang Y, Wu J, Liu JX, Sun HZ. Feedomics provides bidirectional omics strategies between genetics and nutrition for improved production in cattle. Anim Nutr. 2022 Apr 4;9:314-319. doi: 10.1016/j.aninu.2022.03.002. PMID: 35600547; PMCID: PMC9097626.
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