Aguilera Muñoz, FelipeFuller Vargas, Sebastián Enrique2025-01-022025-01-022024https://repositorio.udec.cl/handle/11594/12263Tesis presentada para optar al grado académico de Magíster en Bioquímica y BioinformáticaDesde la Revolución Industrial, las actividades antropogénicas han aumentado drásticamente la concentración de CO2 atmosférico en nuestro planeta. Una parte significativa de este CO2 se disuelve en los océanos, lo que provoca la acidificación del agua de mar al reducir el pH y la disponibilidad de iones carbonatos (CO32-). Esta acidificación afecta negativamente a organismos marinos que dependen de carbonato de calcio (CaCO3) para formar estructuras mineralizadas, como la concha en especies de moluscos, causando problemas en su fabricación y propiedades físicas. Estudios transcriptómicos han proporcionado información valiosa sobre la respuesta molecular de los moluscos a la acidificación oceánica; sin embargo, el papel de la regulación epigenética, como la metilación del ADN y del ARN, en la respuesta de los moluscos a la acidificación del océano ha sido poco explorada. Aunque se ha mostrado que metilaciones en el ADN tienen un rol en la adaptación de especies de moluscos a la acidificación de los océanos, no se tiene conocimiento si las metilaciones en el ARN tendrían un rol similar. Por lo tanto, esta falta de comprensión subraya la necesidad de investigaciones adicionales para abordar la compleja red regulatoria involucrada en el proceso de formación de la concha en moluscos y su respuesta a condiciones ambientales cambiantes. En esta tesis, determinamos el efecto de la disminución del pH del agua de mar en la expresión génica y su regulación mediante la modificación química N6-metiladenosina (m6A) presente en el ARN asociado a la formación de concha embrionaria y larval del molusco, conocido como Crassostrea gigas. Mediante secuenciación directa del ARN y análisis de datos de ARN-Seq, se identificaron metilaciones m6A del ARN y se estableció un catálogo de diferentes modificaciones m6A presentes en transcritos expresados en las etapas embrionarias y larvales de C. gigas. Además, se identificaron transcritos expresados diferencialmente producto del efecto del agua de mar acidificada en estas etapas del desarrollo. Nuestros resultados describen un catálogo epitranscriptómico m6A altamente dinamicó proporcionando un vistazo a los procesos biológicos y funciones moleculares que se ven alterados producto de la acidificación del agua de mar, junto a su implicancia en la formación de la concha en C. gigas. Enmarcando a la modificación química del ARN m6A como un nuevo nivel de complejidad en la red de regulación de la biomineralización.Since the Industrial Revolution, anthropogenic activities have dramatically increased the concentration of atmospheric CO2 on our planet. A significant portion of this CO2 dissolves in the oceans, causing seawater acidification by reducing the pH and the availability of carbonate ions (CO32-). This acidification negatively affects marine organisms that depend on calcium carbonate (CaCO3) to form mineralized structures, such as the shell of molluscan species, causing problems in their manufacturing and physical properties. Transcriptomic studies have provided valuable information on the molecular response of mollusks to ocean acidification; however, the role of epigenetic regulation, such as DNA and RNA methylation, in the response of mollusks to ocean acidification has been poorly explored. Although it has been shown that DNA methylation plays a role in the adaptation of mollusk species to ocean acidification, it is unknown whether RNA methylation (epitranscriptomic) has a similar role. Therefore, this lack of understanding highlights the need for additional research to address the complex regulatory network involved in the process of shell formation in mollusks and their response to changing environmental conditions. In this thesis, we determine the effect of decreasing the pH of seawater on gene expression and its regulation through the chemical modification N6-methyladenosine (m6A) present in RNA associated with the formation of the embryonic and larval shell of the mollusk, known as the Pacific oyster (Crassostrea gigas). Through direct RNA sequencing (Oxford Nanopore) and RNA-Seq data analysis (Illumina), m6A methylations of RNA were identified and a catalog of different epitranscriptional modifications present in transcripts expressed in the embryonic and larval stages of C. gigas, stages of development where the embryonic and larval shell are built. In addition, differentially expressed transcripts were identified as a result of the effect of acidified seawater at these developmental stages. Our results describe a highly dynamic m6A epitranscriptome catalog, providing insight into the biological processes and molecular functions that are altered as a result of seawater acidification, along with its implication for shell formation in C. gigas. This frames the chemical modification of m6A RNA as a new level of complexity in the regulatory network of biomineralization.esCC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 InternationalBiomineralizaciónEcología marinaOstras ChileThesis