Nutrigenómica del camarón: análisis transcripcional del camarón blanco del pacífico Litopenaeus vannamei en respuesta al consumo de Ulva clathrata como suplemento alimenticio.

Elizondo Reyna, Edith (2018) Nutrigenómica del camarón: análisis transcripcional del camarón blanco del pacífico Litopenaeus vannamei en respuesta al consumo de Ulva clathrata como suplemento alimenticio. Doctorado thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Existen numerosos estudios que demuestran que la inclusión de Ulva viva y/o la harina en los alimentos para L. vannamei mejora el crecimiento, la tasa de conversión del alimento y la pigmentación. Sin embargo, no existen estudios que relacionan el consumo de algas con la activación o represión de genes. El objetivo de este estudio fue describir los cambios en la expresión génica de juveniles Litopenaeus vannamei sometidos al consumo de Ulva clathrata como un suplemento alimenticio, e identificar las vías metabólicas que son modificadas. En este estudio, hemos empleado la secuenciación masiva de nueva generación y técnicas bioinformáticas para observar las diferencias en el transcriptoma de camarones alimentados con una dieta control (T1) y camarones alimentados con la dieta control más Ulva clathrata viva como suplemento (T2). El tamaño promedio de las librerías fue 271 pb para T1 y 275 para T2. Se obtuvo un total de 7,706,527 lecturas crudas en el secuenciador MiSeq Illumina y un total de 6,591,856 lecturas después de filtrar por Q30, de las cuales 2,736,675 correspondieron al T2 y 3,855,181 al T1. El ensamblaje de novo usando el software Trinity, generó 37,078 transcritos para el T1 con una longitud promedio de 666 pb (N50 de 1007 pb) y para T2 se generaron 31,615 transcritos con una longitud promedio de 592 pb (N50 de 800 pb). Los contigs ensamblados de novo de cada tratamiento fueron posteriormente identificadas utilizando la herramienta bioinformática de proteínas no redundantes BLASTx del NCBI [obteniendo 15,861 (42,77%) unigenes para T1 y 14,246 (45,06%) para T2], adicionalmente se utilizó la base de datos Kyoto Enciclopedia de Genes y Genomas (KEGG), base de datos de ontología de genes (GO). El análisis de la expresión diferencial arrojó un total 396 genes con diferentes niveles de expresión entre los dos tratamientos y fueron categorizados en 4 grupos de acuerdo a su posible función; numerosos genes asociados a respuesta inmune, metabolismo de lípidos, proceso de oxidación-reducción, respuesta al estrés y estímulo fueron identificados. El estudio muestra una descripción sistemática del análisis del transcriptoma en L. vannamei, y proporciona valiosa información genética para el estudio de los mecanismos moleculares en camarones de esta especie bajo la alimentación con la macroalga Ulva clathrata. ABSTRACT There are multiple studies that show that the inclusion of live Ulva and/or its flour in feeds assigned to L. vannamei improve growth, food conversion ratio and pigmentation. Nevertheless, there are no studies that relate the consumption of algae with the genes activation or repression. The purpose of this study was to describe the changes in the gene expression of Litopenaeus vannamei juveniles subjected to the consumption of Ulva clathrata as a dietary supplement, and to identify the modified metabolic pathways. In this study, we have used next-generation massive sequencing and bioinformatic techniques, in order to observe the differences in the transcriptome of shrimps that were fed with a control diet (T1) and shrimps that were fed with a control diet plus live Ulva clathrata as a supplement (T2). The average size of the libraries was of 271 bp for T1 and 275 for T2. A total of 7,706,527 raw reads was obtained through the MiSeq- Illumina sequencer and a total of 6,591,856 reads after filtering through Q30, from which 2,736,675 corresponded to T2 and 3,855,181 to T1. The de novo assembly using the Trinity software generated 37,078 transcriptions for T1 with an average length of 666 bp (N50 of 1007 bp). On the other hand, 31,615 transcriptions were generated for T2 with an average length of 592 bp (N50 of 800 bp). The de novo assembled contigs of each one of the treatments were annotated using a non-redundant sequence proteins database BLASTx from NCBI [obtaining 15,861 (42.77%) unigenes for T1 and 14,246 (45.06%) for T2]. In addition, the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes database (KEGG) as well as the Gene Ontology database (GO) were employed. The differential expression analysis generated a total of 396 genes with different expression levels between the two treatments and these were classified into 4 groups in accordance to their possible function. Among others, it was feasible identify: a great number of genes associated to the immune response, lipids metabolism, oxidation- reduction process and stress and stimulus response. The study shows a systematic description of the transcriptome analysis on L. vannamei and it gives valuable genetic information required for studying the molecular mechanisms of this species of shrimp under feeding on the macroalgae Ulva clathrata

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