Memoria para optar al título profesional de Bioquímico / Autorizada por el autor, pero con restricción para ser publicada a texto completo en el Portal de Tesis Electrónicas, hasta diciembre de 2014 / La distribución diferencial de las especies macroalgales que habitan la
zona intermareal está influenciada por diversos factores entre los que destaca
la desecación. Este factor, que se encuentra asociado a oscilaciones de los
niveles de la marea y a condiciones climáticas, puede generar alteraciones
fisiológicas, estrés oxidativo e incluso la muerte celular en organismos
intermareales sensibles a estrés mediante vías dependientes de especies
reactivas de oxígeno (EROs). La macroalga Pyropia columbina habita
exitosamente la zona alta del intermareal chileno, por lo cual es considerada un
modelo tolerante a desecación. Bajo esta condición de estrés, se ha observado
la activación de enzimas antioxidantes y cambios a nivel proteómico y
metabolómico. Sin embargo, poco se conoce sobre la tolerancia a desecación a
nivel molecular. Con el fin de comprender la modulación génica de esta especie
bajo desecación, se analizó mediante qRT-PCR y actividad enzimática la
cinética de expresión de genes de tolerancia presentes en P. columbina, bajo el
ciclo de desecación y re-hidratación natural. Además, las respuestas de los
productos génicos codificados por estos factores de tolerancia se compararon
mediante análisis enzimático en las especies sensibles que habitan la zona
media y baja del intermareal (i.e. Mazzaella laminarioides, Scytosiphon
lomentaria y Lessonia spicata). Los resultados indican que diariamente durante
desecación, el nivel relativo de transcritos de genes asociados al metabolismo
basal en P. columbina disminuye significativamente. Sin embargo, durante rehidratación
el nivel de sus mRNA aumenta alrededor de 4 veces.
Contrariamente, genes asociados al metabolismo antioxidante aumentan sus
transcritos 15-20 veces durante desecación, retornando a niveles basales hacia
el final del período de re-hidratación. Comparativamente, todas las enzimas
antioxidantes tuvieron una mayor actividad en P. columbina durante
desecación. Las especies que habitan la zona más baja del intermareal (S.
lomentaria y L. spicata) mostraron los menores niveles de actividad e incluso
inhibición enzimática. Los resultados demuestran que durante el proceso de
desecación, existe una expresión génica diferencial de los factores de tolerancia
en P. columbina y que las especies sensibles presentan una respuesta
ineficiente a ésta condición de estrés. Estos resultados aportan
significativamente al conocimiento de las bases funcionales y moleculares que
sustentan los patrones ecológicos de distribución diferencial en la zona
intermareal rocosa / The differential distribution of macroalgae species on the intertidal rocky
zone is influenced by several factors such as desiccation. This stress factor,
associated with daily tidal changes and climate conditions, can generate
oxidative stress, physiological alterations and cellular death on sensible intertidal
organisms by means of oxygen reactive species (ROS). The seaweed Pyropia
columbina is considered a model of desiccation tolerance because of its ability
to inhabit the upper zone of the intertidal rocky zone. Under this stress condition,
activation of antioxidant enzymes and proteomic and metabolic alterations has
been observed. However, the behavior at genetic level remains unknown. In
order to understand the genetic modulation of this species under desiccation,
the kinetics of gene expression of several tolerance factors in P. columbina was
analyzed by qRT-PCR and enzymatic assays under the natural desiccationrehydration
cycle. In addition, the responses of these gene products were
compared by enzymatic analysis in the sensitive species that inhabit the middle
and lower part of the intertidal zone (i.e. Mazzaella laminarioides, Scytosiphon
lomentaria and Lessonia spicata). The results indicate that during desiccation the relative mRNA levels of genes associated with basal metabolism in P.
columbina was down-regulated. However, during rehydration their levels were
increased fourfold. On the other hand, transcript levels of genes associated with
the antioxidant metabolism increased about 15-20 times during the stress
period, returning to basal levels during the final hours of rehydration. All
antioxidant enzymes studied showed higher specific activity on P. columbina
under desiccation. Species that inhabit the lower parts of the intertidal zone (S.
lomentaria and L. spicata) exhibited lower levels and even enzymatic
inactivation. These results show that under desiccation Pyropia columbina
presents a differential gene expression of tolerance factors and that sensitive
species have an inefficient response to this stress condition. The results
obtained in this work, significantly contribute to the understanding of the
differential distribution patterns of seaweeds on the intertidal rocky zone at a
molecular and functional level / Fondecyt
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/114904 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Fierro Quiroz, Camila Amanda |
| Contributors | Fiedler Temer, Jenny, Contreras Porcia, Loretto Matilde, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
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