Cambio climático y escasez hídrica: respuesta molecular frente a estresores ambientales en productores primarios acuáticos.
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Date
2022
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Universidad de Concepción.
Abstract
El cambio global producto de la sobrepoblación y la mala gestión de los recursos
naturales está acelerando el calentamiento global a una escala nunca antes
registrada en nuestro planeta. Las zonas más afectadas por los aumentos de la
temperatura son las polares, mientras que países del mediterráneo se enfrentan a
la escasez hídrica que cada año se vuelve más evidente. Para combatir la falta de
agua, se han invertido recursos en desarrollar métodos que permitan desalinizar el
agua de mar para uso doméstico e industrial. Este proceso genera como desecho
principal salmueras, que pueden afectar directamente a los ecosistemas costeras
en especial a los organismos sésiles. Para entender los potenciales mecanismos
de tolerancia de macrófitos frente a distintas consecuencias del Cambio Climático
en esta tesis se analizó el transcriptoma del musgo D. longifolius, en condiciones
control (2 oC) y de estrés por altas temperaturas (8 oC). Adicionalmente, para
comprender cómo los vertidos de salmuera pueden afectar los ecosistemas
costeros del mediterráneo, se analizaron los transcriptomas de dos especies de
pastos marinos; Posidonia oceanica y Cymodocea nodosa de España, los cuales
fueron sometidas a estrés por aumento de salinidad (37 PSU vs. 43 PSU). En D.
longifolius se observó un aumento en la expresión de genes relacionados con
fotosíntesis y respiración. Se observó una sobreexpresión de genes relacionados
con estrés, donde encontramos 3 codificantes para chaperonas; inhA, dnaj y
Hsp212a, no se observaron genes involucrados en el metabolismo de estrés
oxidativo. Se registró una inhibición de 123 genes relacionados a estrés, donde 7
codificaban para Hsps, 2 para Hsf, 5 codificaban para proteínas relacionadas con
la respuesta a bajas temperaturas y 3 para proteínas involucradas en el
metabolismo de estrés oxidativo. En los pastos marinos se observó una alta
inhibición para genes codificantes de proteínas involucradas en fotosíntesis y
respiración. En C. nodosa hubo inhibición de genes categorizados dentro de
cadenas transportadoras de electrones (CTE), donde la gran mayoría, estaban
relacionados con fotosíntesis y respiración; y además inhibición de genes
relacionados con estrés como la chaperona Dnajc2. Por otro lado, hubo una
sobrexpresión de genes relacionados a CTE, transporte y estrés. Dentro de los
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genes relacionados con el estrés encontramos algunos codifican para proteínas
con el motivo pentatricopeptido repetido, cuya función está relacionada con la
respuesta a estrés abiótico. En P. oceanica, hubo una fuerte inhibición de genes
en la categoría CTE, transporte y estrés. Dentro de los últimos encontramos la
HSP70. Por otro lado, hubo una sobreexpresión de PCKR1 que cataliza el
plegamiento de proteínas y WIN2 que es una proteína inducida por heridas. Se
estableció que C. nodosa refleja mayores niveles de tolerancia al aumento de la
salinidad, probablemente mediante la señalización por quinasas y la
sobreexpresión de genes codificantes para proteínas involucradas en transporte
que ayuden a combatir estrés osmótico, mientras que en P. oceanica una
inhibición casi 4 veces mayor que la sobrexpresión en el número total de genes
que poseen una expresión diferencial respecto al control refleja una falta de
mecanismos que le permitan tolerar un incremento en la salinidad. Se hipotetiza
que una exposición a largo plazo al aumento de la salinidad puede ser letal para
estos organismos.
Description
Keywords
Conversión de Aguas Salinas, Destilación de Aguas Marinas, Cambio Climático, Acción por el Clima, Estrés Fisiológico