Proteínas de shock térmico en andiperla (plecoptera, grypopterygidae)

Abstract

Andiperla (Familia: Gripopterygidae) es un género de plecópteros patagónicos que pasan toda su ciclo de vida en los glaciares patagónicos: las larvas viven en agua helada, a una temperatura cercana a los 0°C y los adultos caminan sobre el hielo. En este trabajo se analiza la respuesta genética de larvas de Andiperla en el Máximo Térmico Crítico (MTC). El MTC es la temperatura a la cuál los organismos pierden la coordinación de sus movimientos. Este valor se determinó con ensayos de aumento progresivo de la temperatura del agua hasta que las larvas alcanzaron su MTC (alrededor de 22° C). De los individuos en el MTC se extrajo ARN y se procedió a analizar la expresión génica diferencial (DEG, del inglés Differentially Expressed Gen(s)) a partir de datos de RNAseq respecto a un control, obtenido de un pool de larvas en su condición natural de 4°C. Las proteínas de shock térmico, heat shock protein (Hsp) y cold shock protein (Csp) son encargadas de proteger a la célula en el estrés térmico. Como el MTC implica un estrés térmico, en primer lugar identificamos las HSP y CSP codificadas en un transcriptoma de Andiperla morenensis (11 Hsp y 2 Csp). Los experimentos de DEG en el MTC permitieron identificar transcriptos que se expresan al alza (Hsp 83, Hsp 60 A, Hsp 70 cognate 5 y Hsp 68) y a la baja (Hsp 75 mitocondrial (TRAP1), Hsp 70-4L, Csp E1 (CSDE1) y Csp CG9705). Eso indica que algunos genes de shock térmico se activan con el incremento de la temperatura mientras que otros, en particular las Csp, ya se encuentran expresados en los organismos en su ambiente natural. Por otro lado, se analizó la expresión diferencial de genes involucrados en otras respuestas metabólicas. Se encontró que en el MTC se activa la transcripción de genes de procesos degradativos de la JH III: JH esterasa y JH epóxido hidrolasa I, y la del neuropeptido F corto (sNPF), un inhibidor de la biosíntesis de JH III y de la farnesol deshidrogenasa, relacionada con la biosíntesis de JH III. Sin embargo, el gen codificante de la enzima clave en la biosíntesis, la epoxidasa de metil farnesoato, se encuentra expresado a la baja. Esto sugiere que Andiperla disminuiría la biosíntesis de JH III al alcanzar su MTC.