Gene Duplication of endothelin 3 Is Closely Correlated with the Hyperpigmentation of the Internal Organs (Fibromelanosis) in Silky Chickens

Abstract

During early development in vertebrates, pluripotent cells are generated from the neural crest and migrate according to their presumptive fate. In birds and mammals, one of the progeny cells, melanoblasts, generally migrate through a dorsolateral route of the trunk region and differentiate to melanocytes. However, Silky is an exceptional chicken in which numerous melanoblasts travel via a ventral pathway and disperse into internal organs. Finally, these ectopic melanocytes induce heavy dermal and visceral melanization known as Fibromelanosis (Fm). To identify the genetic basis of this phenotype, we confirmed the mode of inheritance of Fm as autosomal dominant and then performed linkage analysis with microsatellite markers and sequence-tagged site markers. Using 85 backcross progeny from crossing Black Minorca chickens (BM-C) with F 1 individuals between White Silky (WS) and BM-C Fm was located on 10.2-11.7 Mb of chicken chromosome 20. In addition, we noticed a DNA marker that all Silky chickens and the F 1 individuals showed heterozygous genotyping patterns, suggesting gene duplication in the Fm region. By quantitative real-time PCR assay, Silky line-specific gene duplication was detected as an 130-kb interval. It contained five genes including endothelin 3 (EDN3), which encoded a potent mitogen for melanoblasts/melanocytes. EDN3 with another three of these duplicated genes in Silky chickens expressed almost twofold of those in BM-C. Present results strongly suggest that the increase of the expression levels resulting from the gene duplication in the Fm region is the trigger of hypermelanization in internal organs of Silky chickens.

Melanose multicêntrica em frango de corte: relato de caso

“…No presente relato, foi diagnosticada melanose em pele, musculatura peitoral, bursa de Fabricius, divertículo, serosas dos intestinos delgado e grosso, moela, inglúvio, proventrículo, pulmões e coração. Apesar de ser possível encontrar diversos trabalhos sobre as bases genéticas da pigmentação em aves naturalmente hiperpigmentadas (Dorshorst et al, 2011;Shinomiya et al, 2012), são poucos os trabalhos que discutem a melanose como causa de condenação em aves de linhagens comerciais não pigmentadas (Crespo e Pizarro, 2006), sendo ainda mais raro quando se trata de acometimento múltiplo dos órgãos. Na ampla literatura consultada, não foi verificado nenhum relato prévio de melanose multicêntrica em ave de linhagem comercial no Brasil.…”

“…Interessante notar que, ao passo que no Ocidente os consumidores rejeitam as aves pigmentadas, em países do Oriente existe preferência por esse tipo de animal (Crespo e Pizarro, 2006;Arora et al, 2011;Shinomiya et al, 2012). Supõe-se que tal preferência de consumo tenha base cultural, tendo em vista que na China, por exemplo, acredita-se que aves de carne escura possuem propriedades medicinais (Shinomiya et al, 2012).…”

“…Supõe-se que tal preferência de consumo tenha base cultural, tendo em vista que na China, por exemplo, acredita-se que aves de carne escura possuem propriedades medicinais (Shinomiya et al, 2012).…”

“…Alguns autores defendem a possibilidade de o fenótipo ser determinado por eventos que ocorrem na migração de melanócitos durante o desenvolvimento inicial (Shinomiya et al, 2012). O que se sabe é que, em espécies naturalmente hiperpigmentadas, a proliferação durante o desenvolvimento embrionário é acelerada e a migração dos melanoblastos é incomum (ventral).…”

“…EDN3 é um gene ligado ao desenvolvimento de melanoblastos a partir da crista neural. Esse excesso de EDN3 em aves hiperpigmentadas é atribuído a uma duplicação de gene Fm detectada em frangos Silky (Shinomiya et al, 2012).…”