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Cambios en los patrones de expresión de genes asociados a la maduración gonadal como respuesta a la exposición por hidrocarburos en Crassostrea virginica
Changes in gene expression patterns associated with gonadal maturation as a hydrocarbons exposition response in Crassostrea virginica oyster
SILVIA ALEJANDRINA ARROYO SALAZAR
CLARA ELIZABETH GALINDO SANCHEZ
Edgar Alfonso López Landavery
Acceso Abierto
Atribución
Crassostrea virginica, expresión relativa, hidrocarburos, reproducción
Crassostrea virginica, relative expression, hydrocarbons, reproduction
El ostión Crassostrea virginica es un bivalvo que posee una relevante importancia ecológica y económica en la región del Golfo de México, zona que se caracteriza por la presencia de la industria petrolera. Debido principalmente a su ciclo de vida, forma de alimentación y metabolismo, C. virginica es susceptible a los efectos derivados de la exposición a hidrocarburos, sobre todo en el proceso reproductivo. Sin embargo, la información sobre la respuesta a nivel molecular, que los hidrocarburos pudieran ejercer sobre la maduración gonadal de organismos diferenciados, es limitada. Debido a lo anterior, en este trabajo se evaluó el efecto de la exposición en diferentes tiempos (7, 14 y 21 días) de dos tratamientos (100 y 200 µg/L) de hidrocarburo (tratamientos) y un control en el que no hubo exposición, en la gónada de organismos diferenciados de acuerdo a su madurez sexual, a través de tres análisis principales: a) histológico, b) bioacumulación y c) expresión génica. El análisis histológico de los organismos expuestos mostró la presencia de células atrésicas, de neoplasias y del parásito Perkinsus marinus, así como también macrófagos e infiltración hemocítica. Se encontraron diferencias significativas (P < 0.05) en la cantidad de ovogonias, ovocitos previtelogénicos y células cafés, observándose un retraso en el desarrollo de tipos celulares asociados a estadios de madurez tempranos; por su parte, el área de cobertura gonádica (ACG) mostró una tendencia a disminuir en ambos sexos conforme transcurrió el tiempo del experimento. En el análisis de bioacumulación, en general, los hidrocarburos aromáticos presentaron una mayor concentración en sedimento, agua y tejido blando. En tejido, se detectaron mayores concentraciones de hidrocarburos aromáticos y alifáticos principalmente en el tratamiento de 200 µg/L a los 14 días. En el análisis de expresión génica, CATB, GTSF1 y NCOA4 mostraron diferencias significativas (P < 0.05) entre las hembras de las diferentes concentraciones, mientras que todos los genes (AURKA, CATB, GTSF1, MIS, NCOA4 y PIWIL1) mostraron diferencias significativas en el grupo de los machos. De los genes evaluados, AURKA, CATB y GTSF1 fueron los que mostraron una mayor relación con la exposición a hidrocarburos y podrían ser utilizados como indicadores de calidad de gametos y de daño celular a nivel gonadal en C. virginica.
Crassostrea virginica oyster is a bivalve with a remarkable ecologic and economic importance in the Gulf of Mexico region, which is characterized by the presence of the oil industry. Mainly due to its life cycle, feeding behavior and metabolism, C. virginica, it is susceptible to the adverse effects that result from hydrocarbons exposition, particularly in the reproductive process. However, the molecular response that hydrocarbons can induce in the gonadal maturation is limited. Therefore, in this work, the effect of different hydrocarbon concentrations (100 y 200 µg/L) and a control treatment in different times (7, 14 and 21 days) was evaluated in the gonad of sexually differentiated organisms through three primary analysis: a) histological analysis, b) bioaccumulation and c) gene expression analysis. The histological analysis showed the presence of atresic cells, neoplasia, and the Perkinsus marinus parasite, as well as macrophages and hemocytic infiltration. Significative differences were found (P < 0.05) in ovogonia, previtellogenic oocytes, and macrophages quantities. We observed a delaying in the development of cell types associated with early developmental stages; the gonad coverage area (ACG) revealed a decreasing trend in both sexes in the time. In the bioaccumulation analysis, overall, aromatic hydrocarbons presented higher concentrations in sediment, water, and soft tissue. Higher levels of aromatic and aliphatic hydrocarbons in tissue were detected mainly in the 200 µg/L treatment at 14 days. In the gene expression analysis, CATB, GTSF1, and NCOA4 genes displayed significative differences (P < 0.05) between females from the different experimental treatments, while all genes (AURKA, CATB, GTSF1, MIS, NCOA4, and PIWIL1) showed significative differences (P < 0.05) in the male group. From the evaluated genes, AURKA, CATB, and GTSF1 were the ones that exhibited a closer relationship with hydrocarbons exposition and can be used as gametic quality and cellular damage indicators at the gonadal level in C. virginica.
CICESE
2019
Tesis de maestría
Español
Arroyo Salazar, S.A. 2019. Cambios en los patrones de expresión de genes asociados a la maduración gonadal como respuesta a la exposición por hidrocarburos en Crassostrea virginica. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 90 pp.
BIOLOGÍA MOLECULAR
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