Descripción de cambios transcripcionales durante estadios tempranos del desarrollo del lenguado Paralichthys adspersus

Abstract

El lenguado fino Paralichthys adspersus es una especie altamente cotizada tanto en el mercado nacional como internacional, debido al alto valor nutricional de su carne; sin embargo, su cultivo en cautiverio aún presenta problemas durante los primeros estadios de desarrollo dadas por una alta tasa de mortalidad en larvas y anormalidades en su desarrollo, afectando considerablemente tanto la cantidad como la calidad de su producción. Es por ello que la presente tesis tuvo por objetivo describir los cambios transcripcionales ocurridos durante los estadios tempranos del desarrollo de P. adpsersus con el fin de identificar genes involucrados en su desarrollo normal. Así a partir de secuenciación del ARN de individuos pre-metamórficos (3 días post eclosión, dpe), metamórficos (40 dpe) y post-metamórficos (60 dpe), y obtención de supertranscriptomas, se realizó el análisis de expresión diferencial de transcriptos para seleccionar aquellos sobreexpresados en cada estadio. Se observó un perfil de expresión similar entre estadíos de desarrollo de 40 y 60 dpe, mientras que para 3 dpe ocurren procesos de sobreexpresión y subexpresión génica. Por otro lado, el mayor número de transcriptos sobreexpresados se registró, en la comparación por pares, en la etapa pre-metamórfica de 3 dpe (n=344), seguido por la etapa de post metamorfosis a 60 dpe (n=144), y la de menor número durante la etapa final de la metamorfosis a 40 dpe (p<0.001, fold change = 4); mientras que el mayor número de términos ontológicos se obtuvo a partir de transcriptos obtenidos durante larvas de 3 dpe (n=429), seguido por 60 dpe (n=120), y el menor número durante 40 dpe (n=2). Finalmente, se registraron 33, 0 y 2 genes relacionados con el desarrollo en los individuos de 3, 40 y 60 dpe respectivamente, los cuales estarían involucrados en la formación del sistema nervioso, sistema óseo, sistema circulatorio, tejido cardíaco, tejido pancreático, tejido muscular, diferenciación de células epiteliales, hematopoyesis, vías de señalización, etc. La lista de genes reportada en esta tesis podría servir como posibles marcadores para realizar monitoreo durante desarrollo de P. adspersus, disminuyendo así, la alta tasa de mortalidad de larvas debido a fallos en la formación de órganos vitales y anormalidades en el desarrollo que afectaría a la calidad de la producción.

ABSTRACT: The fine flounder Paralichthys adspersus is a highly valued species both in the national and international market, due to the high nutritional value of its meat; nevertheless, in captivity it still presents problems during the first stages of development due to a high mortality rate in larvae and abnormalities in its development, considerably affecting both the quantity and the quality of its production. So, the present study aimed to describe the transcriptional changes occurred during the early stages of the development of P. adpsersus in order to identify genes involved during normal development. From total RNA sequencing of pre-metamorphic (3 days post hatching, dph), metamorphic (40 dph) and post-metamorphic (60 dph) organisms, we performed the differential transcript expression analysis to obtain supertranscriptoms and to select those overexpressed in each stage. A similar expression profile was observed between developmental stages of 40 and 60 dph, while for 3 dph processes of overexpression and subexpression of genes occured. On the other hand, the highest number of overexpressed transcripts was recorded, in pairs, in the pre-metamorphic stage of 3 dpe (n=344), followed by the postmetamorphosis stage at 60 dpe (n=144), and the one with the lowest number during the final stage of metamorphosis at 40 dpe (p<0.001, fold change=4); while the highest number of ontological terms was obtained from transcripts during larvae of 3 dpe (n=429), followed by 60 dpe (n=120), and the lowest number during 40 dpe (n=2). Finally, 33, 0 and 2 genes related to development were recorded in individuals of 3, 40 and 60 dph respectively, which would be involved in the formation of the nervous system, bone system, circulatory system, heart tissue, pancreatic tissue, tissue muscle, epithelial cell differentiation, hematopoiesis, signaling pathways, etc. The list of genes reported in this study could be used as possible markers for monitoring development of P. adspersus, looking for reducing the high rate of larval mortality due to failures in the formation of vital organs and developmental abnormalities that would affect the quality of the production.