Determinación de genes candidatos para resistencia al piojo de mar (Caligus rogercressey) utilizando genómica comparativa entre salmón de atlántico (Salmo salar) y trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss)

Abstract

Los piojos de mar (Caligus rogercresseyi) son los ectoparásitos que causan las mayores pérdidas productivas en la industria de la acuicultura, especialmente en Chile. El salmón del Atlántico (Salmo salar) y la trucha arcoíris (Oncorhynchus mykiss) son las especies de salmónidos más susceptibles a su infestación, una situación que ha promovido la búsqueda de estrategias para resolver el problema. Este estudio tiene como objetivo determinar genes candidatos en el salmón del Atlántico y la trucha arcoíris que pueden participar en el mecanismo de resistencia contra el piojo de mar, y determinar la ortología entre los genes obtenidos en ambas especies. Para esto, 2.626 individuos de salmón del Atlántico y 2.643 de trucha arcoíris de poblaciones comerciales fueron desafiados con piojos de mar y se les realizó un genotipado con un panel de SNP 50k. Se obtuvieron heredabilidades moderadas a bajas con valores de 0,19 para S. salar y 0,08 para O. mykiss para el logaritmo de la densidad del caligus (como medida de resistencia del huésped). Mediante un estudio de asociación genómica identificamos una serie de genes presentes las regiones genómicas asociadas al carácter en ambas especies, tales como Serine/ threonine kinase y Tripartite motif-containing protein 16-like. El análisis de ortología nos permitió identificar dust8 y dust10 como genes que participan en la respuesta inmune activando los leucocitos, favoreciendo la migración, como también al receptor de ácido lisofosfatidico junto a un receptor acoplado a proteína G los cuales pertenecen a regiones sinténicas asociadas al carácter en ambas especies. Este es un primer enfoque para comprender los genes involucrados en la resistencia contra el piojo de mar utilizando genómica comparativa en salmónidos. Sin embargo, se necesitan investigaciones adicionales en ambas especies para validar los genes identificados como candidatos

Sea lice (Caligus rogercresseyi) are the ectoparasites that cause the greatest productive losses in the aquaculture industry, especially in Chile. Atlantic salmon (Salmo salar) and rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) are the salmonid species most susceptible to their infestation, a situation that has promoted the search for strategies to solve the problem. This study aims to determine candidate genes in Atlantic salmon and rainbow trout that can participate in the mechanism of resistance against sea lice, and determine the orthology between the genes obtained in both species. For this, 2,626 individuals of Atlantic salmon and 2,643 of rainbow trout from commercial populations were challenged with sea lice and genotyped with a SNP 50k panel. Moderate to low heritabilities were obtained with values of 0.19 for S. salar and 0.08 for O. mykiss for the logarithm of sea lice density (as a measure of host resistance). By means of a study of genomic association we identified a series of genes present the genomic regions associated with the character in both species, such as Serine / threonine kinase and Tripartite motif-containing protein 16-like. The orthology analysis allowed us to identify dust8 and dust10 as genes that participate in the immune response activating the leukocytes, favoring migration, as well as the lysophosphatidic acid receptor together with a G protein-coupled receptor which belong to syntenic regions associated with the character in both species. This is a first approach to understand the genes involved in resistance against sea lice using comparative genomics in salmonids. However, additional research is needed in both species to validate the genes identified as candidates