ESTUDIOS RECIENTES MOLECULARES EN NUTRICION Y ENFERMEDADES DEL CAMARON

Dr. Allan Heres, Patólogo

Nuevas herramientas en genómica y biología molecular en la acuicultura

• Respuesta inmunológica

• Microbiomas intestinal

• Nutrición

• Mejora de las prácticas de gestión y bioseguridad en finca.

• La capacidad de tolerar el ambiente del estanque.

• Mecanismos fundamentales para la tolerancia a patógenos en hospedadores silvestres.

Una nueva era en AquaMedicina: enfoque poco convencional en el estudio de enfermedades acuáticas – Una Revisión

• Técnicas novedosas y más actualizadas para la detección, caracterización y estrategias de tratamiento.

• La detección rápida de enfermedades infecciosas es importante para prevenir brotes de enfermedades importantes.

• Nano-tecnología para detección rápida de agentes virales.

• Caracterización de las enfermedades• Transcriptómicas

• Proteómicas

• El desarrollo de vacunas basadas en pequeños nucleótidos cuando virus atenuados no son factibles.

• Terapias basadas en RNAi (bacterias portan dsRNA para inhibir WSSV) y CRISPR/CAS muestran gran promesa.

Gotesman et al. 2018 (Austria)

Revisión de la nutrición y la función de la inmunidad

• Activación y transcripción de los genes

• Expresión de proteínas

• Actividades enzimáticas

• Metabolismo

• Microbioma intestinal

• Inmunidad

• La perspectiva final es como integrar estas nueva tecnologías para generar modelos predictivos• Optimizar dietas

• Fortalecer el sistema inmune

• Manejo de la salud

Martin & Skrol, 2017, Reino Unido

Tecnologías de edición de Genes: CRISPR/Cas (Revisión)

• Control de enfermedades virales y bacterianas

• Programas genéticos

• Fortalecer inmunidad

• Mejorar crecimiento

• Alternativa para evitar la ablación en reproductores

• La tecnología de edición de genes está ganando mucha importancia en los últimos años para mejorar la calidad de los rasgos, particularmente en los productos agrícolas, animales y el sector acuícola.

Diwan et al. 2017 (India)

CONTROL DEL VIRUS DEL WSSV DEL CAMARON UTILIZANDO LA EDICIÓN GENÓMICA - CRISPR/Cas9 - Patrocinado por USDA - Metas

• Producir construcciones CRISPR / Cas dirigidas a genes esenciales de WSSV

• Probar la capacidad de construcciones por CRISPR/Cas para inhibir la amplificación de WSSV en cultivo de células primarias

• Probar la capacidad de construcciones CRISPR/Cas para inhibir WSSV por inyección

• Formular construcciones CRISPR/Cas en el vehículo de entrega para administración oral en la Fase II-evaluar la estabilidad y la liberación

Allnutt, 2016-2017, https://reeis.usda.gov/web/crisprojectpages/1009475-control-of-white-spot-syndrome-virus-wssv-of-shrimp-using-genome-editing.html

• Recientemente, quedó claro que las enfermedades del huésped podrían atribuirse a los cambios de disbiosis en la comunidad microbiana que tienen un impacto negativo en el huésped.

• La microbiota intestinal está estrechamente relacionada con las de las comunidades de bacterioplancton presente en el agua.

Respuesta de colonización huésped-bacteriana (microbiotas) en camarones en la etapa de desarrollo, ambiente y enfermedad.

Xiong et al. 2018 (China)

Microbiomas del camarón blanco del Pacífico

• Camarón silvestre

• Camarón de cultivo sano

• Camarón enfermos AHPND/EMS

Cornejo-Granados et al. 2017 (México)

Microbiomas del camarón blanco del Pacífico

Cornejo-Granados et al. 2017

Microbiomas del camarón blanco del Pacífico

Cornejo-Granados et al. 2017

El primer meta-análisis de la microbiota de camarones de agua dulce y marinos utilizando el gen 16S rRNA.

Cornejo-Granados et al. 2018

El primer meta-análisis de la microbiota de camarones de agua dulce y marinos utilizando el gen 16S rRNA.

Cornejo-Granados et al. 2018

La infección por WSSV afecta la composición y función de la microbiotaintestinal en Litopenaeus vannamei

Wang et al. 2018

La infección por WSSV afecta la composición y función de la microbiota intestinal en Litopenaeus vannamei

Wang et al. 2018

Un atlas de expresión génica relacionado con el sistema inmune del sistema digestivo del camarón – perfil transcriptómica

Silveira et al. 2017 (Brasil)

Un atlas de expresión génica relacionado con el sistema inmune del sistema digestivo del camarón – perfil transcriptómica

Silveira et al. 2017 (Brasil)

Camarones inyectados con Vibrio harveyi

El análisis del transcriptoma del camarón blanco del Pacífico desafiado por Vibrio parahaemolyticus revela genes únicos relacionados con el sistema inmunitario

• Los hemocitos de L. vannamei se exploraron mediante inyección con o sin Vibrio parahaemolyticus

• En total, se obtuvieron 42,632 unigenes de alta calidad a partir de los datos de RNAseq.

• Basado en la inmunidad humoral, cinco genes (SR, MNK, CTL3, GILT y ALFP) se seleccionaron a partir de los datos transcriptómicos, que fueron significativamente regulados por la infección de V. parahaemolyticus.

• Estos genes se expresaron ampliamente en seis tejidos diferentes y fueron regulados al alza por bacterias Gram negativas (V. parahaemolyticus) y bacterias Gram positivas (Staphylococcus aureus)

• Encontraron que la capacidad de L. vannamei se redujo significativamente en el aclaramiento bacteriano cuando se trató con esos dsRNA específicos.

Qin et al. 2018

Anotación funcional y patrones de expresión del transcriptomadel camarón P. monodon

• Es importante generar recursos genéticos y genómicos.

• La base de datos de transcriptómicos de P. monodon más completa disponible al público hasta la fecha.

Huerlimann et al. 2018

Anotación funcional y patrones de expresión del transcriptoma de camarón tigre negro

Huerlimann et al. 2018

Análisis de transcriptoma de los intestinos de Macrobrachium rosenbergii bajo desafío WSSV

Ding et al.2018

Análisis de transcriptoma de los intestinos de Macrobrachium rosenbergii bajo desafío WSSV

Ding et al.2018

Diferentes roles de un nuevo microRNA de camarón por infecciones de WSSV y Vibrio alginolyticus

• Los microRNA (miRNA) son pequeños RNA no codificantes que generalmente funcionan mediante el emparejamiento de bases con ARN mensajeros específicos de secuencia para regular su expresión, lo que influye en varios procesos biológicos.

• Se ha demostrado que los miRNAestán involucrados en el sistema inmunitario innato de los invertebrados por ejemplo, fagocitosis, apoptosis y fenol oxidasa (PO) en Marsupeneaus japonicus

• El WSSV podría utilizar miR-S5 a través de la regulación de los procesos de fagocitosis y apoptosis de hemocitos, pero ayuda a defenderse contra la infección bacteriana regulando el sistema proPO, la actividad de la superóxido dismutasa y la fagocitosis.

Wang & Zhu, 2017

Identificación de genes tipo pirA y pirB en cepas de Micrococcus luteus en México• AHPND/EMS

• China, 2009• México, 2013

• Micrococcus luteus• Nayarit, 2006• pirA y pirB presentes

• AP4 método (pirA y pirB genes)• Línea 1 DNA marcador• Línea 2 control negativo• Línea 3 control positivo V.p.• Línea 4 5157 Gram-positive cocos• Línea 5 5240 Gram-positive cocos

Durán-Avelar et al. 2018

Los genes PirVP que causan AHPND se identifican en una nueva especie de Vibrio (Vibrio punensis) dentro del clado orientalis comensal

• V. parahaemolyticus

• V. harveyi

• V. owensii

• V. campbellii

Restrepo et al. 2018

La secuencia completa del genoma de Vibrio aestuarianus W-40 revela genes del factor de virulencia

• Factores de virulencia que probablemente contribuyan a la patogenicidad.

• Toxinas, biofilm.

• Vibrio aestuarianus es un patógeno ambiental oportunista que se ha asociado con epidemias en el camarón cultivado Penaeus vannamei.

• El genoma completo de la cepa W-40 de V. aestuarianus, una cepa que originalmente se aisló de los intestinos de un P. vannamei infectado.

Xu et al. 2017

Muchas gracias

Dr. Allan Heres, Patólogo Phibro Aqua, Israel