Genómica del desarrollo embrionario de <i>Rhodnius prolixus</i>

Abstract

El desarrollo de nuevos y asequibles métodos para la secuenciación de genomas completos, sumado al diseño de grandes proyectos de anotación genómica producen una gran cantidad de información que debe convertirse en datos funcionales. Dentro de este contexto, el análisis comparativo contribuye a generar información clave tanto para comprender la evolución como para la simple identificación génica en organismos desconocidos hasta el momento. Rhodnius prolixus surgió como organismo modelo de estudio en un primer momento para estudios fisiológicos y bioquímicos, los cuales fueron llevados a cabo por Sir V. B. Wigglesworth. Pasados los años y con el advenimiento de las técnicas moleculares, así como también la disponibilidad y acceso a las tecnologías de secuenciación masiva de segunda generación, se re-direccionó el foco de investigación a estudios genéticos. Contando como base con los estudios llevados a cabo en la década del 70 por Erwin Huebner sobre la morfología y citología de la estructura del ovario en R. prolixus, en este trabajo se propuso profundizar su descripción con técnicas moleculares modernas y analizar el perfil transcripcional de los ARN mensajeros durante la oogénesis y embriogénesis, para determinar la expresión génica en las diferentes etapas del desarrollo y validar la función de los genes relacionados con la oogénesis y con su contribución materna al huevo. Se generó información sobre el genoma expresado de R. prolixus desde la etapa de la oogénesis hasta los primeros estadios embrionarios. El material crudo obtenido tras la secuenciación se procesó para efectuar el posterior ensamble. Los transcriptos reconstruidos fueron constatados contra la base de datos generada a partir de los genes conocidos que se expresan durante el desarrollo embrionario de Drosophila melanogaster. De esta manera, se identificó un amplio repertorio de genes que se expresan durante los estadios estudiados, de los cuales se analizaron experimentalmente Bicaudal C, Bicaudal D y cornichon. Estos se validaron funcionalmente mediante la interferencia del ARN (ARNi) parental; en donde se evaluó analizando fertilidad y fenotipo a nivel de ovario, huevo y embrión. Se observó que Bicaudal C presenta un patrón de expresión materno y folicular en el ovario. Actúa manteniendo la estructura del epitelio folicular de manera organizada durante todo el proceso de oogénesis, dando lugar a una acumulación controlada de vitelo y a un correcto establecimiento del corion. Bicaudal D se vio que es necesario para la producción de huevos embrionados. Su silenciamiento génico llevó a la oviposición de huevos en los cuales no fue posible identificar ninguna estructura característica que permita inferir los ejes embrionarios que determinan el patrón corporal. Presenta una expresión génica materna y folicular a nivel del ovario; así como también expresión a nivel embrionario, exceptuando el estadio de cigoto, donde no se evidenció presencia alguna. cornichon no presentó función alguna durante la embriogénesis, aunque sí exhibió una activa expresión génica durante el desarrollo embrionario temprano, desde el estado de huevo no fertilizado hasta embrión gastrulante.