Identificación y caracterización de SNPs en individuos de Basilichtys microlepidotus habitando sitios contaminados

Abstract

La contaminación de los sistemas dulceacuícolas ha generado un gran impacto sobre las poblaciones que habitan en ellos, desde fragmentación de las poblaciones hasta cambios genéticos. Dentro de este ámbito se ha observado que la contaminación puede actuar como fuerza de selección, cambiando las frecuencias alélicas de distintos genes en las poblaciones que habitan sitios contaminados con respecto a las poblaciones que habitan sitios no contaminados. Mediante la utilización de técnicas de secuenciación masiva, tales como RNA-seq ha sido posible observar selección de alelos con hasta una base de diferencia, cuya denominación es polimorfismos de nucleótido simple o SNP. La cuenca del Río Maipo ha sido una de las más afectadas por la contaminación en Chile, debido al gran número de actividades humanas que se realizan en torno a ella y el gran número de personas que la habitan. En esta cuenca habita el pejerrey endémico Basilichtys microlepidotus, registrándose 5 poblaciones, 2 habitando sitios contaminados y 3 habitando sitios no contaminados. El principal objetivo de este trabajo fue la detección y caracterización funcional de SNPs, de B. microlepidotus, asociados a la contaminación, al comparar hígados de individuos de sitios contaminados con individuos de un sitio no contaminado. Para esto se compararon individuos de 3 sitios contaminados (IM-MELPEL) con individuos de un sitio no contaminado (SFM). En la comparación IM-SFM se detectaron SNPs asociados a procesos biológicos relacionados con obtención de energía, más concretamente en genes relacionados con la cadena transportadora de electrones. En el caso de la comparación MEL-SFM, también se observaron SNPs asociados a procesos biológicos relacionados con la obtención de energía y SNPs en genes relacionados con la mantención de la osmoregulación en particular en el gen de la subunidad alfa de la ATPasa sodio potasio. En la comparación PEL-SFM no fue posible realizar un análisis de enriquecimiento, pero también se observaron SNPs asociados al gen de la ATPasa sodio potasio. Estas funciones se han visto alteradas en otros organismos que han sido sometidos a condiciones de contaminación y podrían dar cuenta de selección de mecanismos que permitan sobrellevar el estrés asociado a contaminación en B. microlepidotus.

Pollution in freshwater systems has generated a large impact on populations inhabiting these systems, from population fragmentation to genetic changes. It has been observed that pollution could act like selective pressure, modifying genes allelic frequencies in populations who inhabit polluted sites versus populations who inhabit non polluted sites. By using massive sequencing technologies, like RNA-seq, it has been possible to observe allele selection with only differences in one nucleotidic base, which has been denominated as Single Nucleotide Polymorphism or SNP. The Maipo River basin has been one of the most affected basin by pollution in Chile, due to the high number of human activities that are carried out around it and due to the large human population that inhabit this basin. The endemic silverside Basilichtys microlepidotus, inhabits this basin and 5 populations has been registered, 2 inhabiting polluted sites and 3 inhabiting non-polluted sites. The main goal of this research was the detection and functional characterization of SNPs of B. microlepidotus, associated to pollution. For this, livers of individuals inhabiting polluted sites (IM-MEL-PEL) were compared with livers of individuals inhabiting a non-polluted site (SFM). In IM-SFM comparison, SNPs associated to biological process related with energy obtainment, more specifically in genes related to electron transport chain were detected. In MEL-SFM comparison, SNPs associated to biological process related with energy obtainment were also observed, as well as SNPs in osmoregulation related genes, more specifically in alfa subunit of sodium potassium ATPase gene. Similarly, in PEL-SFM SNPs in the alfa subunit of the sodium potassium ATPase gene were observed. These functions were also altered in other organisms living in polluted environments and could be related to the selection of a mechanism that allows to resist the pollution to which B. microlepidotus is exposed.