Identificación y evaluación de la expresión de genes relacionados con la reproducción en Litopenaeus vannamei, obtenidos a partir de librerías de tallo ocular y ovario.

Abstract

La elevada demanda del camarón de cultivo ha llevado a los laboratorios de reproducción al empleo de técnicas como la ablación del tallo ocular con la finalidad de acelerar la maduración de los reproductores. Se sabe actualmente que es en este tejido donde se localiza el principal centro neurosecretor de los crustáceos, conocido como complejo Órgano X-Glándula sinusal, y es aquí donde se sintetizan un grupo de hormonas relacionadas con la inhibición y/o maduración gonádica. Dentro de las hormonas más comúnmente estudiadas y principalmente relacionadas a estos procesos reproductivos, se encuentran las denominadas hormonas hiperglucemiantes de crustáceos (CHH). Si bien se han logrado avances en la caracterización de la estructura de genes de la familia de las CHH, y su participación en los procesos reproductivos, a menudo la presencia de las diversas isoformas y su distribución diferencial pone de manifiesto la complejidad en la interacción de estos neuropéptidos para la regulación de los procesos asociados a la reproducción en crustáceos. En este sentido, el creciente uso de técnicas de secuenciación masiva ha permitido la identificación de diversos genes que hasta ahora solo han sido estudiados en otras especies de vertebrados e invertebrados, pero que se sabe participan en diferentes fases de los mecanismos asociados a la reproducción. Como una aproximación para determinar los genes asociados a procesos reproductivos en L. vannamei, se generaron librerías transcriptómicas de tallo ocular y ovario en el laboratorio de Genética y Mejoramiento Animal Acuícola, las cuales permitieron la identificación de varios transcritos potencialmente involucrados en la regulación de la maduración gonádica, y cuyo análisis de expresión puede ser un primer paso para la identificación de genes antes no conocidos, y de marcadores moleculares que a largo plazo puedan ser utilizados en programas de selección y mejoramiento genético. En el presente estudio, se logró la identificación y clonación parcial de diferentes transcritos involucrados en la reproducción. Algunos de los transcritos encontrados fueron analizados con fines de establecer su perfil de expresión tisular en diferentes etapas del desarrollo reproductivo del camarón así como conocer si la expresión de los mismos se asocia con la maduración gonádica evaluada a través de la expresión de vitelogenina. Adicionalmente, se logró caracterizar un gen nuevo de la familia de las CHHs, el cual se encontró que codifica para dos transcritos de diferente longitud en la región UTR 3' como resultado de dos señales alternas de poliadenilación. Estos fueron aislados de tallo ocular y órgano pericárdico de hembras y machos mediante RACE. Ambos transcritos presentan un 100% de identidad y codifican para una misma proteína cuya conformación de la estructura primaria la clasifica como perteneciente a la familia de las CHHs tipo I, aunque con algunas características particulares, como es la inserción de un residuo de glicina en la posición 32 del péptido maduro. Mediante PCR punto final e hibridación in situ se logró demostrar que este gen se expresa en tejidos como tallo ocular, cerebro, corazón, branquia e intestino en organismos de ambos sexos, y adicionalmente en vaso deferente y ámpula termina de machos. Se demostró que la expresión del gen Lvchh varía en dependencia del estadio de muda, ya que se observó un incremento de premuda temprana a premuda tardía en todos los tejidos evaluados. La alta expresión en intestino sugiere una participación en la absorción de agua durante la muda, mientras que la expresión en branquia sugiere un papel en la osmoregulación.