Caracterización y determinación de los niveles de expresión de proteínas de estrés térmico de 70 KDa (HSP70) en esponjas marinas antárticas sometidas a condiciones de estrés térmico

Abstract

Las esponjas son componentes importantes del bentos marino antártico y son vitales para la salud de los ecosistemas. Es así como el incremento de temperatura en el océano austral puede perjudicar la composición y riqueza de estas comunidades bentónicas. Actualmente, son pocos los estudios que analizan la respuesta de las esponjas antárticas ante un eventual incremento de temperatura, y son menos aquellos que estudian su respuesta a nivel molecular a pesar de su potencial informativo. Con esta perspectiva, se utilizó la esponja antártica Isodictya sp. (Demospongiae) para estudiar la respuesta ante estrés térmico. Especímenes de Isodictya sp. fueron colectados en la Península Antártica en aguas poco profundas (10m), donde se desarrollan naturalmente a temperaturas que oscilan entre -1,8 ºC y 2 ºC. Estas fueron expuestas a temperaturas de 3 ºC y 6 ºC, con el propósito de identificar y caracterizar las proteínas de estrés térmico HSP70 y evaluar su respuesta ante un incremento de temperatura. Con un análisis del transcriptoma de Isodcitya sp., fue posible identificar y caracterizar seis secuencias pertenecientes a la familia de las HSP70. Estas secuencias poseen diferentes ubicaciones celulares según las firmas identificadas y análisis filogenéticos. Además, a partir de esta misma aproximación, se evidenció que frente a condiciones de estrés térmico, la abundancia de los transcritos se ve incrementada. Es así, como los resultados obtenidos en el presente estudio no sólo contribuyen a la comprensión de la maquinaria molecular asociada a la respuesta de estrés térmico en esponjas antárticas, también indicarían que esta especie presentaría adaptaciones para tolerar las condiciones climáticas futuras

Sponges are important components of Antarctic marine benthos and vital for the health of ecosystems. Hence, an increase of temperature in the Southern Ocean can damage the composition and richness of these benthic communities. Currently, there are not so many studies that analyze the response of the Antarctic sponges to an eventual increase in temperature. Moreover, there are fewer studies that show their response at the molecular level despite their informative potential. With this in mind, we use the Antarctic sponge Isodictya sp. (Demospongiae) to study the heat shock response. Specimens of Isodictya sp. were collected in the Antarctic Peninsula in shallow waters (10m), where they develop naturally at temperatures ranging between -1,8 ºC and 2 ºC. These were exposed to temperatures of 3 ºC and 6 ºC, to identify and characterize the heat shock proteins HSP70 and evaluating their response to an increase in temperature. With an analysis of the transcriptome of Isodcitya sp., it was possible to identify and characterize six sequences belonging to the family of HSP70. These sequences have different cellular locations according to the identified signatures and phylogenetic analyzes. Besides, from this same approach, it was evidenced that in front of heat shock conditions the abundance of transcripts be increased. Therefore, the results obtained in the present study not only contribute to the understanding of the molecular machinery associated with the heat shock response in Antarctic sponges, but they would also indicate that this species would present adaptations to tolerate future climatic conditions