ANÁLISE GENÔMICA DE REGIÕES QUE REGULAM A DETERMINAÇÃO DO SEXO DO TAMBAQUI (Colossoma macropomum)
Gene mestre determinante do sexo; GWAS; piscicultura; VOSviewer.
O objetivo desta tese foi realizar uma análise bibliográfica da determinação do sexo em diferentes espécies de peixes, identificar o gene mestre determinante do sexo (MSD) do tambaqui e obter um teste molecular simples, de 100% de acurácia, para identificar o sexo genotípico da espécie. Os principais resultados obtidos no mapeamento bibliográfico foram: (1) 1.539 documentos encontrados de 65 países, sendo China, EUA e Japão os que maispublicaram; (2) a maioria dos documentos são artigos de pesquisa (82%), revisões (11%) e estudos comparativos (6%); (3) as três principais instituições são a Universidade de Wurzburgo, INRAE e a Academia Chinesa de Ciências da Pesca; (4) as publicações ocorreram em 294 jornais e revistas. Foi notado que a espécie Salmo salar (o salmão do atlântico), a qual representou 32,6% da aquicultura marinha e costeira de todas as espécies de peixes ósseos em 2020, teve somente 15 documentos abordando a determinação do sexo na espécie. Além disso, países que estão entre os cinco maiores consumidores de alimentos aquáticos do mundo, como Índia e Indonésia, realizaram somente 12 e 3 estudos sobre a determinação do sexo de peixes, respectivamente. Outras etapas da tese identificou SNPs determinantes do sexo no tambaqui, avaliou a região genômica em que esses marcadores moleculares foram encontrados e sequenciou os genes mestres candidatos. Para isso, foram genotipadas 192 amostras com o chip de média densidade Axiom SerraSNP. O primeiro estudo de associação genômica ampla (GWAS) identificou cinco regiões genômicas associadas ao sexo no tambaqui. Os genótipos de todos os SNPs indicaram um sistema genético XX/XY. O grupo de ligação e a posição desses SNPs foram localizados no genoma referência do tambaqui (NCBI: GCF_904425465.1). Esses marcadores foram encontrados em íntrons dos genes znrf2b, zgc:158766 e LOC118799143 e em uma região próxima ao gene bHLH. Primers foram desenhados em íntrons e éxons dos genes znrf2b e bHLH e em éxons dos genes fzd1 e nod1, sendo que esses dois últimos genes estavam localizados próximos ao znrf2b. PCRs foram feitas com os primers utilizando um subconjunto de amostras de doze machos e doze fêmeas. Esse subconjunto é proveniente de dados genotípicos das 192 amostras. Foi feita mais uma análise de GWAS com os SNPs recém-descobertos e com os marcadores do AxiomSerraSNP. Cinco SNPs recém-descobertos estavam associados ao sexo. Os marcadores que apresentaram maior acurácia estavam localizados nos íntrons do gene znrf2b e no éxon do nod1. O SNP encontrado no nod1 é responsável por uma variação no códon do RNAm (TGC e TGT), no entanto as duas trincas de bases codificam um mesmo aminoácido, que é a cisteína. Os primers desenhados no éxon do gene bHLH amplificaram o fragmento de DNA principalmente nos machos. Os resultados indicam que algum dos genes (znrf2b, bHLH, fzd1 ou nod1) pode ser o mestre da determinação do sexo em tambaqui, uma vez que não foi possível sequenciar todos os éxons desses genes devido à ausência de amplificação das sequências-alvo (dentre os 26 primers desenhados nos genes, somente 15 amplificaram o fragmento de DNA). Sendo assim, é necessário a realização de estudos complementares que explorem ainda mais essas regiões para compreender melhor os mecanismos de determinação e diferenciação do sexo em tambaqui.