ASPECTOS GENÉTICOS Y EPIGENÉTICOS DE LA ADAPTACIÓN LOCAL DE POBLACIONES NATURALES DEL CHORITO CHILENO ( Mytilus chilensis Por MARCO ANTONIO YÉVENES SOTO )
Fecha
2021
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Editor
UNIVERSIDAD DE LOS LAGOS
Resumen
Las adaptaciones locales son relevantes para la biología evolutiva y para la conservación de
especies pues reflejan cómo la selección natural delinea y mantiene diferencias poblacionales
de los fenotipos adaptativos y de sus determinantes genéticos subyacentes en ambientes
contrastantes. Este es un conocimiento valioso para predecir cómo las especies o poblaciones
podrían responder al cambio climático u otras perturbaciones antrópicas. Esta tesis analiza las
respuestas, plásticas y adaptativas, de transcriptomas completos y mitocondriales, de choritos
Mytilus chilensis de dos bancos naturales ecológicamente diferentes, ubicados en Cochamó (41°
S) y Yaldad (43° S), los que proveen de semillas a la industria mitilicultora y cuyo epicentro está
en el mar interior de la Isla de Chiloé. La pregunta central de este estudio es saber si los
individuos de estas dos localidades geográficamente distantes y ecológicamente contrastantes
son adaptativamente divergentes, a pesar de las traslocaciones de hábitat a las que son
sometidos debido a la actividad industrial. Para ello se realizó un experimento de trasplante
recíproco, una prueba “ácida” para detectar evidencias de adaptación local, el que duró 91 días.
Los resultados más relevantes de este estudio son: 1) el transcriptoma completo de Mytilus
chilensis ensamblado de novo (RNA-Seq) desde RNA de branquias y de manto, consistió en 189
743 contigs de consenso, de los cuales 7 900 (fold change ≥ |4|, pvalue ≤ 0,05) mostraron
expresión diferencial (DETs). 2) Estos DETs evidenciaron patrones de expresión tejido- y
localidad- específicos, plásticos y adaptativos, similares a los esperados por pleiotropía
antagónica al aplicar los criterios operacionales “local vs. foreign” (δLF) y “home vs. away” (δHA)
para adaptación local. 3) La caracterización genética de sus secuencias nucleotídicas reveló que
169 DETs de Cochamó y 150 de Yaldad exhibieron 2 091 y 1 940 variantes genéticas (GVs)
monomórficas (f > 0,99), respectivamente, las que segregan en la población general, pero están
localmente fijadas en estos dos bancos naturales, y que probablemente corresponden a SNPs
expresados diferencialmente en el DNA. Los transcriptomas mitocondriales también
exhibieron diferencias adaptativas y variantes genéticas monomórficas localidad-específicas,
78 en los individuos de Cochamó y 207 en los de Yaldad. Por otra parte, la caracterización
epigenética realizada a partir del análisis in silico de las secuencias nucleotídicas de DETs
polimórficos, permitió reconocer, diferenciar y seleccionar genes candidatos con expresión
diferencial localidad-específicos potencialmente metilables vinculados con el fitness, y cuyos
x
patrones de restricción polimórfica proporcionaron un modelo esperado de tipo RFLP para los
DNA de estas muestras, los que pueden ser usados con fines de conservación y manejo de
mitílidos. Dada la detección y anotación rigurosa de DETs portadores de variantes genéticas
(GVs) monomórficas localidad-específicas y de islas CpG con loci ccgg potencialmente
metilables, la contribución más significativa de esta tesis fue demostrar que, además de
respuestas plásticas al cambio de hábitat en el funcionamiento de sus genomas, los individuos
de Mytilus chilensis de estos dos bancos naturales de semillas conservan adaptaciones locales,
a pesar del eventual impacto de las traslocaciones debido a su explotación y la baja
diferenciación genética reportada para diferentes bancos naturales de semillas de esta especie.
Así, esta investigación aporta múltiples marcadores genéticos, y probables epigenéticos, para
el monitoreo de la diversidad genética en genes subyacentes a fenotipos adaptativos de Mytilus
chilensis, lo cual es necesario para conservar y manejar adecuadamente los bancos naturales en
un contexto de explotación y cambio climático. Asimismo, las variantes fijadas en múltiples
genes nucleares y mitocondriales dan cuenta de las presiones selectivas locales, las que pueden
servir como fuente de nuevas variantes funcionales para apoyar el cultivo sostenible de esta
especie.