Implicações do uso de marcadores moleculares para o transplante de células germinativas em peixes

Abstract

O transplante de células germinativas tem sido uma importante abordagem experimental para o estudo da preservação genética de espécies ameaçadas de extinção ou economicamente importantes. A técnica consiste na remoção das células germinativas indiferenciadas das gônadas do animal doador e na transferência das mesmas para a gônada de um indivíduo receptor. A fim de aumentar a eficiência da técnica, a identificação prévia das células germinativas a serem transplantadas torna-se preferível, visto que a cavidade que as receberá apresenta tamanho limitado. Sendo assim, é importante o desenvolvimento de marcadores moleculares que identifiquem precisamente as células a serem transplantadas na cavidade do individuo receptor, e os genes mais utilizados para esta finalidade são o dead end e o gene vasa, os quais são expressos apenas nas células da linhagem germinativa. Devido à importância do Colossoma macropomum (tambaqui) para a economia brasileira, esta espécie foi escolhida como uma espécie modelo de preservação para este estudo. Através do isolamento e sequenciamento dos genes dead end e vasa, desenvolvemos sondas de hibridização capazes de reconhecer as células onde estes genes são expressos e estudar o seu padrão de expressão nas gônadas. Ambos os genes apresentaram intensa expressão nos oócitos pré-vitelogênicos e fraca expressão em algumas espermatogônias. Pela primeira vez na literatura, diferentes isoformas causadas por splicing alternativo foram identificadas no gene dead end. A quantificação da expressão temporal dos diferentes transcritos mostrou que o padrão de expressão da sequência completa do gene teve uma tendência distintiva comparada ao padrão dos transcritos curtos, sugerindo que as diferentes isoformas desempenham papéis específicos e importantes para o desenvolvimento da linha germinativa nesta espécie.

Germ cell transplantation has been an important experimental approach to the study of the genetic preservation of endangered or economically important species. The technique consists in removing undifferentiated germ cells from the donor animal's gonads and transferring them to the gonad of a recipient individual. In order to increase the efficiency of the technique, the prior identification of the germ cells to be transplanted becomes preferable, since the receiving cavity presents limited size. Therefore, it is important to develop molecular markers to precisely identify the cells to be implanted in the recipient cavity, and the genes most used for this purpose are the dead end and the vasa genes, which are expressed only in germline cells. Due to the importance of Colossoma macropomum (tambaqui) for the Brazilian economy, this species was chosen as a model species for preservation in this study. By isolating and sequencing the dead end and vasa genes, we developed hybridization probes capable of recognizing the cells where these genes are expressed and better studying their expression pattern in the gonads. Both genes presented intense expression in pre-vitellogenic oocytes and poor expression in some spermatogonia. For the first time in the literature, different isoforms caused by alternative splicing were identified in the dead end gene. Quantification of the temporal expression of the different transcripts showed that the expression pattern of the full-length sequence had a distinctive tendency compared to the short transcripts pattern, suggesting that the different isoforms play specific roles for the germline development in this species.