Tesis de doctorado

Armando Mendoza Flores

Christine Johanna Band Schmidt y Ignacio Leyva Valencia

Doctorado en Ciencias Marinas

19/12/2018

2018

Transferencia horizontal de genes como el origen de la biosíntesis de saxitoxina en Gymnodinium catenatum (Dinophyceae)

Se ha propuesto que los genes para la biosíntesis de saxitoxina tuvieron un origen bacteriano y fueron adquiridos en los dinoflagelados por una transferencia horizontal de genes (THG). Se tenía la hipótesis de que hubo una THG de dinoflagelado – dinoflagelado entre Alexandrium y Gymnodinium. Sin embargo, dada la historia evolutiva de los dinoflagelados parece que esta transferencia entre dinoflagelados no se llevó a cabo, sino que tal vez se haya dado una THG en una etapa temprana en la historia evolutiva de los dinoflagelados. Este estudio busca determinar cómo fue la adquisición de los genes para la biosíntesis de saxitoxina en Gymnodinium catenatum. Se hicieron análisis filogenéticos de los genes sxtA (dominios sxtA1 y sxtA4) y sxtG mediante máxima verosimilitud e inferencia bayesiana. Se cuantificaron el número de copias de los dominios sxtA1 y sxtA4 en distintas etapas de ciclo de cultivo por PCR tiempo real y se compararon con el contenido de toxinas de la cepa LC62 de G. catenatum. Se obtuvo el transcriptoma para poder determinar la familia de genes que pudieran estar involucrados en la biosíntesis de saxitoxina en G. catenatum. Los árboles filogenéticos de ambos genes muestran que G. catenatum siempre forma un clado separado de las especies de Alexandrium. Con el dominio sxtA1 se identificaron secuencias homólogas en dinoflagelados que no producen saxtitoxina. Las secuencias del gen sxtG que codifica para amidinotransferasa en dinoflagelados productores de saxitoxina estuvieron más cercanos a secuencias de bacterias. El número de copias del dominio sxtA4 fue mayor que el número de copias del dominio sxtA1, además la concentración de toxinas durante las distintas fases de cultivo tuvo una relación con el número de copias de sxtA4, a diferencia del dominio sxtA1 en donde no se observó una relación entre el número de copias y la concentración de toxinas. Se identificaron 12 posibles genes para la biosíntesis de saxitoxina, siete involucrados directamente en su biosíntesis, dos para la formación de análogos, un gen regulador y dos genes transportadores. La THG entre dinoflagelados no se llevó a cabo, sino que la adquisición de los genes para la biosíntesis de saxitoxina se dio durante una etapa temprana en la evolución de los dinoflagelados, posiblemente en la radiación del mesozoico. De acuerdo a la familia de genes identificados se podría establecer que la biosíntesis de la saxitoxina es igual entre las diferentes especies de dinoflagelados.

dinoflagelados; Transferencia Horizontal de Genes; saxitoxina; sxtA; sxtG

xiii, 83 h.

Disponible solo en versión digital

QL1484 M46 2018 (TESIS)

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