Identificación de genes relacionados con las rutas de señalización del sistema inmune de Litopenaeus vannamei (Boone, 1931) expuesto a un fertilizante enriquecido con silicio orgánico

Litopenaeus vannamei is one of the most farmed decapod crustaceans most worldwide. Shrimp farming is an area in aquaculture that has grown rapidly since the 80s. This successfully grown industry has been affected by microbial infections causing millions of dollars in annual losses. Research groups around the world are working to generate solutions to these problems, using biotechnology bases such as development of immunostimulants with microbial origin, and secondly elucidate basic molecular mechanisms of innate immune system. This research work used an organic silicon enriched-fertilizer (FESO) for immunostimulant purpose; background indicates that FESO promotes the expression of immune system related genes and immune parameters, such as, total circulate hemocyte count and increase of superoxide anion. The aim was to identify which genes are related with immune system signaling pathways and genes related to innate immune response. Next Generation Sequencing (Pyrosequencing 454) and functional genomics approach were used, two libraries (control and FESO treated) and pooled tissues; genes were identified with a bioinformatics analysis using de Novo assembly with the algorithm de Brujin graphs. Afterwards, interest genes (innate immune system and signaling pathways of innate immune system related) were selected and evaluated by ubiquity analysis in tissues from healthy organisms; 10 genes related to antimicrobial peptides, cascade inhibitor serin-protease, pattern recognition proteins, cellular signal transduction, immune response of proteases, and antiviral response to evaluate ubiquity in ventral ganglion, heart, hemocytes, stomach, muscle, gills, hepatopancreas, and epidermis [...] Litopenaeus vannamei es el crustáceo decápodo más cultivado a nivel mundial. La camaronicultura es un área de la acuacultura que ha crecido de forma acelerada, desde los años 80’. Este exitoso crecimiento industrial se ha visto afectado por infecciones causadas por microorganismos generando millones de dólares en pérdidas anuales. Diversos grupos de investigación de todo el mundo trabajan para generar soluciones a estos problemas, utilizando para ello bases biotecnológicas, como el desarrollo de inmunoestimulantes de origen microbiano, y por otro lado dilucidar mecanismos moleculares básicos del sistema inmune innato. En este trabajo se planteó usar un fertilizante enriquecido en silicio orgánico (FESO) como suplemento inmunoestimulante, teniendo para ello el antecedente de que el FESO promueve la expresión de genes relacionados con el sistema inmune y parámetros inmunes significativos en camarón, como el conteo total de hemocitos y el aumento de anión superóxido. El objetivo fue identificar cuáles son los genes de las rutas de señalización que promueven la expresión de genes relacionados con la respuesta inmune. Se utilizó la secuenciación masiva (pirosecuenciación 454), y el enfoque de la genómica funcional para realizar un primer screening a tejidos de camarón previamente expuestos por inmersión al FESO, con un mezcla de ARN de diferentes tejidos y utilizando un control. Se realizó un profundo análisis bioinformático y el enfoque del ensamble de Novo utilizando grafos de Brujin como algoritmo. Posteriormente, se realizó selección de genes de interés (genes relacionados a la respuesta inmune y rutas de señalización) y se evaluó la ubiquidad en tejidos de organismos sanos. 10 genes relacionados a la expresión de péptidos antimicrobianos AMPs, inhibidores de la cascada serin-proteasa, proteínas de reconocimiento de patrones, transducción de señales celulares, respuesta inmune de proteasas, respuesta antiviral, fueron los candidatos para evaluar ubiquidad en ganglio, corazón, hemocitos, estomago, musculo, branquias, hepatopáncreas y epidermis [...]