Estudio Incar identificó rol de lncRNAs en el proceso de esmoltificación de salmón del Atlántico

Un estudio del Centro Incar, en el que participaron investigadores de las líneas Genómica Acuícola y Salud animal en estadios de vida de agua dulce de salmónidos identificó y evaluó el rol de ARNs no codificantes largos (lncRNAs) en el proceso de esmoltificación de salmón del Atlántico.

El estudio Transcriptome profiling of Long Non-coding RNAs during the Atlantic Salmon smoltification process, recientemente publicado en Marine Biotechnology tuvo como objetivo evaluar la modulación del transcriptoma de branquias de salmón del Atlántico durante la transferencia desde agua dulce al mar en el salmón del Atlántico, e identificar y evaluar el rol de lncRNAs como reguladores del proceso molecular involucrado en el proceso de esmoltificación.

“Para la acuicultura del salmón, una de las fases más críticas es la transformación desde estado parr a esmolt. Los estudios en torno a este proceso se han centrado principalmente en los cambios fisiológicos a los que se encuentra sometido el pez, y mediciones de la actividad de la enzima Na+ / K+ -ATPasa como un indicador de la condición del salmón para ser transferido al mar. Sin embargo, el mecanismo regulatorio a nivel molecular detrás de la transformación de parr a esmolt hasta la fecha ha sido escasamente estudiado”, explicó la investigadora adjunta de Incar, Valentina Valenzuela.

 La Dra. Valenzuela es una de las autoras del estudio junto al subdirector de Incar y académico del Departamento de Oceanografía de la UdeC, Dr. Cristian Gallardo Escárate, y investigador asociado del centro y académico de la Universidad Andrés Bello, Dr. Juan Antonio Valdés.

Durante la investigación, un grupo de pre-esmolts de salmón Atlántico fueron sometidos a cambios graduales de salinidad desde agua de dulce a 30 PSU, elevando la salinidad en 10 PSU cada 7 días. Durante cada cambio de salinidad se tomaron muestras de branquias, desde las cuales se realizó secuenciación de transcriptoma.

Los resultados mostraron que la mayoría de las transcritos modulados diferencialmente bajo las salinidades de 10, 20 y 30 PSU presentan inhibición de su expresión en comparación a los peces en agua dulce.

Al realizar la identificación de los genes modulados durante los cambios de salinidad, se identificaron genes asociados a procesos biológicos como crecimiento, formación de colágeno, respuesta inmune, metabolismo y transporte del grupo hemo. Cabe destacar que los peces a salinidades de 30 PSU presentaron inhibición de la expresión de genes asociados al sistema inmune;  lo que sugiere un aparato inmunitario deprimido en los peces en su primera etapa luego de su traspaso al mar, lo que podría propiciar la aparición de patógenos.

En lo que respecta a la búsqueda de ARNs no codificantes asociados al proceso de esmoltificación, en este estudio se identificó un total de 2864 lncRNAs en el tejido branquial del salmón del Atlántico.

“La importancia de los lncRNAs es que dentro de sus funciones se encuentra la regulación de expresión de genes que codifican para proteínas”, explicó la Dra. Valenzuela.

En el estudio se observó diferentes niveles de expresión de los lncRNAs entre las muestras obtenidas a distintas salinidades. Los análisis de expresión muestran un mayor número de lncRNAs altamente expresados en las muestras tomadas desde peces expuestos a 30 PSU, además de presentar mayor cantidad de lncRNAs en relación a los peces en agua dulce. Los diferentes niveles de expresión de los lncRNAs a lo largo del proceso de cambio de salinidad a la cual fueron expuestos los salmones da indicios del rol de los lncRNAs en el proceso de esmoltificación

Adicionalmente, mediante la localización de lncRNAs diferencialmente expresados en el genoma de salmón del Atlántico, fue posible identificarlos cerca de estos genes asociados al proceso de esmoltificación. Por otra parte, desde un análisis de correlación de expresión se observó una correlación de expresión positiva entre lncRNAs y genes como Na+ / K+ -ATPasa receptor de glucocorticoides, hormona de crecimiento y receptor de hormona tiroidea, lo que sugiere un rol regulatorio de los lncRNAs sobre estos genes.

Finalmente, el estudio evalúa dos lncRNAs como indicadores de la condición de los peces para la transferencia al mar. Para ello, analiza la actividad de como Na+ / K+ -ATPasa en un grupo de peces previo a la transferencia al mar y se compara con los niveles de expresión mediante qPCR de dos lncRNAs. Estos demuestran tener patrones de expresión que permitirían determinar la condición de los peces de manera similar al análisis de actividad Na+ / K+ -ATPasa.

Este estudio es el primero en identificar y evaluar el rol de lncRNAs en el proceso de esmoltificación de salmón del Atlántico. Además, propone el uso de dos nuevos biomarcadores para el proceso de esmoltificación de peces basados en lncRNAs, los que presentan la ventaja de un fácil almacenamiento del tejido al momento de muestrear y la simpleza de un análisis por qPCR.

Revisa el estudio en este enlace.