Presentan investigaciones sobre genética y genómica de salmónidos

En la sesión referente a genética y genómica de salmónidos, se mostró el trabajo “Análisis de la respuesta transcriptómica de salmón Atlántico desafiado con Piscirickettsia salmonis en agua dulce: diferencias asociadas al nivel de resistencia”, expuesto por Phillip Dettleff, investigador del Laboratorio Favet-Inbiogen, Facultad de Ciencias Veterinarias y Pecuarias de la Universidad de Chile.

En su charla, Dettleff comento que con el fin de comprender las diferencias transcripcionales asociadas al nivel de resistencia frente a SRS, se realizó un análisis de RNA-Seq de riñón anterior de individuos de salmón Atlántico con diferentes niveles de resistencia familiar.

“Se utilizaron tres grupos experimentales: A=susceptible al peak de mortalidad, B= resistentes al peak de mortalidad y C=resistentes al término del desafío). Se utilizó el genoma de referencia para mapear las lecturas con el programa CLC, realizando un análisis de expresión diferencial (DESeq, p<0,05) y un análisis de enriquecimiento (Blast2GO, p<0,05) para determinar las diferencias transcripcionales existentes debido al nivel de resistencia a la enfermedad. De forma conjunta evaluamos la carga bacteriana en los grupos experimentales por medio de RT-qPCR utilizando el gen 23S de la bacteria, evaluando diferencias significativas entre las cargas bacterianas (Anova, p<0,05)”, explicó el investigador.

Los resultados mostraron que los individuos resistentes son capaces de eliminar la bacteria, disminuyendo su carga bacteriana a lo largo del desafío. El análisis de RNA-Seq evidenció diferencias significativas entre los grupos experimentales, con 653 genes diferencialmente expresados entre el grupo A y B; 115 genes diferencialmente expresados entre el grupo A y C; 318 genes diferencialmente expresados entre el grupo B y C. Los resultados mostraron diferencias transcripcionales debido al nivel de resistencia en vías asociadas con la respuesta inmune del hospedero, con el reconocimiento de la bacteria por parte de este y en el citoesqueleto del hospedero. Los susceptibles presentan una respuesta de fase aguda y un incremento en los transcritos asociados a la formación del citoesqueleto de actina, el cual se ha visto en otros estudios que sería modulado por la bacteria para favorecer su infección, efecto que no ocurriría en el grupo resistente.

Caligus

Otra de las charlas que se presentó fue “Descubrimiento y análisis de expresión de genes reproductivos en el piojo del salmón Caligus rogercresseyi mediante secuenciación masiva Illumina”, dictada por el Dr. Rodolfo Farlora, investigador de la Universidad de Valparaíso y el Incar.

La comprensión de los mecanismos moleculares involucrados en la reproducción de C. rogercresseyi es crítica para el desarrollo de nuevas estrategias de manejo para este ectoparásito. Pese a lo anterior, la información genómica de genes reproductivos es todavía limitada en esta especie.

“En este estudio se presentan resultados de transcripción de genes reproductivos en diferentes estados de desarrollo ontogenético de C. rogercresseyi, utilizando secuenciación masiva Illumina. Junto a lo anterior, varios genes que exhibieron patrones de expresión sexo-específicos fueron validados mediante RT-qPCR y se reportó la ocurrencia de polimorfismos de nucleótido único (SNPs) en varios contigs con expresión diferencial entre sexos. Un total de 30.191.914 y 32.292.250 reads de alta calidad fueron generados para machos y hembras, los que fueron ensamblados de novo en 32.173 y 38.177 contigs, respectivamente. Análisis de Ontología Génica mostraron un patrón de mayor expresión transcriptómica en hembras comparado con machos”, explicó el Dr. Farlora.

En base a los análisis de homología de secuencias con proteínas conocidas, se identificaron varios genes putativamente involucrados en diferenciación sexual, proliferación y desarrollo gonadal, incluyendo a Dmrt3, FOXL2, Vasa, Vitellogenin y FEM1. Junto a lo anterior, la ocurrencia de SNPs en varios contigs con expresión diferencial entre sexos fue también reportada. Análisis de expresión in silico y mediante RT-qPCR revelaron un incremento general en los niveles de expresión en estados de desarrollo más avanzados comparado con estadíos tempranos, mientras que en individuos adultos EcR, RXR, Fpps, Vg-1, Vg-2, Phb2 y Bib mostraron mayores niveles de expresión en hembras, y Glp1_v1 mostró mayores niveles de expresión en machos.

“Este set de datos transcriptómicos, constituye un importante recurso para futuros análisis funcionales tendientes a la disrupción de la reproducción en C. rogercresseyi, y permitirían el desarrollo de nuevos métodos genéticos para el control de la población y manejo en esta especie”, puntualizó el investigador.

Esmoltificación

Por otra parte, el estudiante de Biología Marina de la Universidad Austral de Chile, Juan José Rojas, presentó el trabajo “Expresión de genes asociados al metabolismo del calcio durante la esmoltificación de Salmo salar”.

En su exposición, Rojas comentó que uno de los procesos más críticos y que requiere especial atención en el cultivo del salmón es la esmoltificación. Por un lado, porque es el momento en el que los salmones migran desde agua dulce al agua de mar, y por otro, porque es cuando se producen los mayores problemas al no determinarse con certeza el estado fisiológico de los salmones, perjudicando a la industria y al medio ambiente.

“Por esto, la finalidad de este estudio fue determinar marcadores que permitan conocer el momento exacto de la esmoltificación, mediante la variación relativa en la expresión génica del ARN mensajero, en hígado y músculo, de hormonas que influyen en el metabolismo del calcio: hormona de crecimiento, 17?-Estradiol, la hormona paratiroidea, la estaniocalcina 2, la calmodulina, la calcitonina y su correspondiente receptor y precursor del receptor, usando qPCR en tiempo real”, comentó el estudiante.

Los resultados de la investigación determinaron que, en hígado, la acción conjunta de las hormonas seleccionadas, permitieron producir la energía y las proteínas necesarias para sobrevivir durante la esmoltificación, usando el calcio de manera controlada, y expulsando así, el exceso al medio extracelular. “Además, estas hormonas estimularon la actividad muscular a través de la asimilación y la utilización del calcio plasmático. En un futuro, esta información de expresión génica podrá apoyar en la selección de salmones fisiológicamente preparados para el proceso de esmoltificación, favoreciendo la sustentabilidad y optimizando a la industria de la salmonicultura”, recalcó Rojas.