Βιολογία Ανάπτυξης Εκτρεφόμενων Πλατυψάρων

Abstract

Στην υδατοκαλλιέργεια, η εκτροφή του είδους Solea solea βασίζεται κυρίως στην αλίευση και στην ελεγχόμενη αναπαραγωγή εγκλιματισμένων άγριων γεννητόρων. Η ποιότητα και η ποσότητα των παραγόμενων ωών καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους είναι σημαντικές για τη μείωση του συνολικού κόστους εκτροφής του είδους. Τα ομοιοτικά γονίδια συνδράμουν καθοριστικά στον έλεγχο της εμβρυϊκής ανάπτυξης. Η συσχέτιση του πολυμορφισμού των ομοιοτικών γονιδίων hoxa1a, hoxa2a & hoxa2b με τη βιωσιμότητα των ωών της γλώσσας υποδεικνύει το hoxa2b ως πιθανό γενετικό δείκτη. Ανάλυση HRM διεξήχθη σε 52 βιώσιμα και 61 μη βιώσιμα αυγά που συλλέχθηκαν 48 ώρες μετά τη γονιμοποίηση (hpf). Οι αλληλομορφικές και γονοτυπικές συχνότητες του πολυμορφισμού αναλύθηκαν και τα αποτελέσματα υποδεικνύουν σημαντικά αυξημένο κίνδυνο μη βιωσιμότητας για τα ελάσσονα αλληλόμορφα και τους ομόζυγους γονότυπούς τους. Η ανάλυση απλοτύπων κατέδειξε σημαντική επίδραση αυξάνοντας τις πιθανότητες διακοπής της εμβρυϊκής ανάπτυξης έως και τρεις φορές. Η φυλογενετική ανάλυση των παράλογων γονιδίων hoxa2a και hoxa2b, έδειξε πως διαχωρίζονται σε δύο διακριτούς κλάδους και παρουσιάζουν σημαντική διακύμανση της τιμής ω, που δηλώνει αποκλίνοντες ρυθμούς εξέλιξης. Οι μεταβολές στο χρόνο έκφρασης των ομοιοτικών γονιδίων μπορεί να είναι καθοριστικές. Εν προκειμένω, διεξήχθη ανάλυση έκφρασης των γονιδίων hoxa1a, hoxa2a, hoxa2b, hoxb1a, hoxb1b και hoxa13a. Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν μια πρόωρη και / ή μητρικής προέλευσης έκφραση του hoxa13a και την ανίχνευση των γονιδίων hoxa2a και hoxa2b ως μέλη της παραλογικής ομάδας 2. Η Ανάλυση Κυρίων Συνιστωσών της γονιδιακής έκφρασης των ομοιοτικών γονιδίων σε έμβρυα 48 hpf που προέρχονται από άγριους γεννήτορες και από γεννήτορες πρώτης γενιάς, αποκάλυψε ότι οι δύο ομάδες διαχωρίζονται καθαρά. Επιπλέον, η σύγκρισή κατά ζεύγη αποκάλυψε σημαντικές διαφορές στα επίπεδα έκφρασης των γονιδίων hoxb1a και hoxb1b. Ο ρόλος του εικοσιδυαεξαενοϊκού οξέος (DHA) είναι εξίσου σημαντικός στην φυσιολογική εμβρυϊκή ανάπτυξη. Πρόσφατα, περιγράφηκε στο είδος Solea senegalensis, ένα εναλλακτικό μονοπάτι σύνθεσης DHA που εξαρτάται από τη δράση των Δ4fad και elovl5, και υποδηλώνει τη βιοσύνθεση του DHA απευθείας από το εικοσαπενταενοϊκό οξύ (EPA). Προκειμένου να διερευνηθεί εάν αυτή η εναλλακτική οδός απαντάται στο είδος Solea solea διεξήχθη ανάλυση έκφρασης για τα γονίδια Δ4fad και elovl5. Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν την έκφραση του γονιδίου Δ4fad στα ωά γλώσσας και σημαντική του αυξορρύθμιση στις προνύμφες. Αναφορικά με την οπτικοποίηση δεδομένων γονιδιακής έκφρασης (qRT-PCR), δημιουργήθηκε ένα υπολογιστικό πλαίσιο στη διεπιφάνεια ενός συστήματος υπολογιστικής άλγεβρας (CAS λογισμικού). Η υπολογιστική προσέγγιση δημιουργεί στιγμιότυπα γονιδιακής έκφρασης, σε παραλλαγές εικόνας και σχήματα εξέλιξης με το πλεονέκτημα να είναι αυτονόητα, συνοπτικά και σαφή. Τέλος, η απόκλιση από το φυσιολογικό χρωματισμό έχει επίπτωση στην επιβίωση στο περιβάλλον, καθώς και στην τιμή πώλησης των εκτρεφόμενων ατόμων. Η εξέταση του μεταγραφώματος σε επίπεδο γονιδίων και βιολογικών διαδρομών μεταξύ φυσιολογικών και μη φυσιολογικών ατόμων που παρουσιάζουν αμφιχρωματισμό έδειξε ότι τα άτομα με αμφιχρωματισμό, εμφανίζουν αποκλίνουσα λειτουργία κυρίως του κεντρικού νευρικού συστήματος σε επίπεδο συνάψεων, καθώς και των ιοντικών διαύλων που επηρεάζουν επιπλέον τη μυϊκή και καρδιακή λειτουργία.