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Análisis cuantitativo del metiloma en hembras y embriones de Octopus maya bajo condiciones de estrés térmico.
Quantitative analysis of the methylome in Octopus maya females and embryos under heat stress conditions
Román Díaz Polo
CLARA ELIZABETH GALINDO SANCHEZ
PAVEL EDUARDO GALINDO TORRES
Acceso Abierto
Atribución
Octopus maya, metilación del ADN, estrés térmico, daño celular, 8-OHdG
Octopus maya, DNA methylation, heat stress, cellular damage, 8-OHdG
En cefalópodos, la temperatura del mar influye significativamente en la temperatura corporal de los organismos teniendo consecuencias en los procesos biológicos, fisiológicos y ecológicos. Se ha reportado que la exposición a temperaturas elevadas aumenta la demanda de oxígeno debido a un incremento en la actividad metabólica, provocando estrés oxidativo y la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS). Este desequilibro entre la producción de ROS y los mecanismos antioxidantes aumenta la cantidad de radicales libres generando diversas lesiones en el ADN. Particularmente en el ADN nuclear y mitocondrial, la 8-hidroxi-2’-desoxiguanosina (8-OHdG) es una de las lesiones oxidativas inducidas por ROS más predominantes. El resultado de esta lesión es una molécula capaz de inducir cambios en el ADN, ya que cuando se sustituye 8-OHdG por cualquiera de las guaninas, dicha sustitución puede inhibir la metilación del ADN de las citosinas adyacentes, generando una disminución global de la metilación del ADN. En Octopus maya, la exposición a temperaturas elevadas puede desencadenar efectos negativos en el desarrollo embrionario, la eficiencia reproductiva y el crecimiento. Debido a lo anterior se ha hipotetizado que los efectos deletéreos transgeneracionales observados tengan bases epigenéticas. Por lo tanto, el presente estudio evaluó si la temperatura modula los cambios en el daño celular por estrés oxidativo (8-OHdG) y la metilación global del ADN (5-mC) en hembras de O. maya y su progenie. Los análisis de 5-mC y 8-OHdG mostraron diferencias significativas en el porcentaje global por efecto de la temperatura entre hembras y su progenie expuestos a 24 y 30°C, siendo mayor en aquellos expuestos a 30°C. Además, se cuantificó un porcentaje significativamente mayor en aquellos embriones expuestos a estrés térmico de 30°C provenientes de hembras estresadas a 30°C. Con base en lo anterior, se propone que la exposición a temperaturas elevadas influye en el fenotipo de la descendencia en las primeras etapas del desarrollo de O. maya, reforzando la hipótesis de un posible efecto epigenético en esta especie.
In cephalopods, sea temperature significantly influences the body temperature of organisms, affecting biological, physiological, and ecological processes. It has been reported that exposure to elevated temperatures increases oxygen demand due to increased metabolic activity, causing oxidative stress and generating reactive oxygen species (ROS). This imbalance between the production of ROS and antioxidant mechanisms increases the amount of free radicals, generating various lesions in the DNA. Particularly in nuclear and mitochondrial DNA, 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OHdG) is one of the most predominant ROS-induced oxidative lesions. The result of this lesion is a molecule capable of inducing changes in the DNA, since when 8-OHdG is replaced by any of the guanines, said substitution can inhibit the DNA methylation of adjacent cytosines, generating a global decrease in methylation. of DNA. In Octopus maya, exposure to elevated temperatures can negatively affects on embryonic development, reproductive efficiency and growth. Due to the above, it has been hypothesized that the observed transgenerational deleterious effects have epigenetic bases. Therefore, the present study evaluated whether temperature modulates changes in cellular oxidative stress damage (8-OHdG) and global DNA methylation (5-mC) in O. maya females and their progeny. The analyses of 5-mC and 8-OHdG showed significant differences in the overall percentage due to the effect of temperature between females and their progeny exposed to 24 and 30°C, being higher in those exposed to 30°C. Furthermore, a significantly higher percentage was quantified in those embryos exposed to thermal stress of 30°C from females stressed at 30°C. Based on the above, it has been proposed that exposure to elevated temperatures influences the offspring’s phenotype in the early stages of development of O. maya, reinforcing the hypothesis of a possible epigenetic effect in this species.
CICESE
2024
Tesis de maestría
Español
Díaz Polo, R. 2024. Análisis cuantitativo del metiloma en hembras y embriones de Octopus maya bajo condiciones de estrés térmico. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 57 pp.
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