El atlas revela por primera vez la existencia de células inmunes especializadas en los corales

Los hallazgos brindan nuevos conocimientos sobre la biología molecular y la evolución de los corales y ayudarán a los esfuerzos de conservación presentes y futuros para proteger los ecosistemas de arrecifes de coral amenazados por el aumento de las temperaturas y la acidificación de los océanos.

El mapa revela que Stylophora pistillata tiene 40 tipos de células diferentes en las tres etapas principales de su ciclo de vida. Los investigadores han descubierto mecanismos moleculares responsables de procesos biológicos vitales como la formación del esqueleto de coral, que sirve de hábitat para una gran cantidad de especies marinas. El equipo también descubrió cómo los corales establecen una relación simbiótica con las algas fotosintéticas que residen en sus células.

Los investigadores también se sorprendieron al descubrir la presencia de células inmunes especializadas que emplean muchos genes típicamente asociados con la función de las células inmunes en los vertebrados. Anteriormente se pensaba que la inmunidad innata desempeña un papel en la preservación de la salud de los simbiontes de algas, así como la resistencia al aumento de las temperaturas y la acidificación, pero hasta ahora no se han informado células inmunes especializadas en el coral.

Según el Dr. Tali Mass, uno de los autores del estudio e investigador de la Universidad de Haifa, «los arrecifes de coral juegan un papel fundamental en el ecosistema de los océanos y mares, ya que proporcionan un hábitat para aproximadamente el 25% de los animales en el mar. y construir las estructuras biogénicas más grandes del mundo. El calentamiento del agua de mar y el aumento de la acidez representan una amenaza para el futuro de los arrecifes de coral y, como resultado, la secuenciación genética que hemos completado es extremadamente importante para la supervivencia. el futuro de los océanos «.

Según Arnau Sebe Pedrós, coautor del estudio y líder del grupo en CRG, «Nuestro trabajo define sistemáticamente la biología molecular de las células de coral. Este atlas de células ayudará a comprender mejor las respuestas de los corales al aumento de las temperaturas y la acidificación de los océanos, y también podría ayudar a diseñar intervenciones que aumentan la resiliencia de los arrecifes de coral que aún existen. Este trabajo también es un buen ejemplo de cómo las tecnologías de genómica unicelular están revolucionando nuestra comprensión de la biodiversidad animal y la evolución al cerrar la brecha entre genomas y organismos «.

Los investigadores construyeron el atlas celular utilizando un método llamado secuenciación de ARN de una sola célula para medir la expresión génica de cada célula individual. En la investigación, la secuenciación de ARN unicelular se limita casi exclusivamente a especies que pueden cultivarse en condiciones de laboratorio. Debido a que los corales pétreos son difíciles de cultivar en condiciones de laboratorio, los investigadores en Israel recolectaron los corales en diferentes etapas de su ciclo de vida en el Golfo de Eilat y luego los transportaron al Instituto Weizmann y al CRG en Barcelona para su secuenciación y análisis. El estudio es uno de los pocos que lleva a cabo análisis unicelulares en especies muestreadas en la naturaleza.

Los corales pétreos son la especie base de muchos arrecifes de coral. Comienzan su vida como una larva nadadora que se dispersa y se posa como un pulpo. Los pólipos construyen rápidamente una matriz rica en proteínas que forma un esqueleto de carbonato de calcio, que eventualmente se convierte en un adulto colonial compuesto por muchos polígonos individuales. Las colonias de corales pétreos son el hábitat principal de una gran diversidad de especies marinas, por lo que los arrecifes de coral se consideran las selvas tropicales del mar.

Los corales duros viven en mares tropicales formando una relación simbiótica con las algas fotosintéticas que viven dentro de sus células. Las algas proporcionan productos fotosintéticos a la célula, que a su vez suministra carbono a las algas. La relación simbiótica respalda las altas demandas de energía del crecimiento y la reproducción del coral, incluida la producción de su esqueleto.

Durante las últimas décadas, los arrecifes de coral han disminuido en todo el mundo. Los principales factores de esta disminución son el aumento de la temperatura del océano y la acidificación, que tienen un impacto directo en la simbiosis de los corales que conducen al blanqueamiento de los corales, donde los corales excretan algas que viven en sus tejidos, además de influir en la formación del esqueleto mediante la reducción de las tasas de calcificación.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Centro de Regulación Genómica. Nota: El contenido se puede cambiar según el estilo y la longitud.