Un análisis taxonómico integrado del simbionte que habita en la glándula digestiva de Pomacea canaliculata

FEDERICO A. DELL AGNOLA; ISRAEL A. VEGA

Mendoza, Argentina

Jornada; XXII Jornadas de investigación y IV Jornadas de posgrado de la Universidad Nacional de Cuyo; 2010

UNCuyo

P. canaliculata (Lamarck 1822) es un caracol de agua dulce que participa en una enigmática asociación simbiótica con un procariota pigmentado, que se aloja en el interior de las células de la glándula digestiva del molusco. El simbionte tiene dos tipos morfológicos, vegetativo y quístico, identificados como forma C y K, respectivamente. Durante los últimos años, hemos planteado un abordaje morfológico, bioquímico y molecular para lograr identificar taxonómicamente el simbionte de este animal. Entre las características morfológicas más destacadas del simbionte podemos mencionar el gran tamaño celular (~13µm), la ausencia de un núcleo verdadero, una pared celular íntimamente adosada a una membrana plasmática, presencia de endomembranas, numerosos gránulos internos (algunos poliédricos) y capacidad para dividirse por fisión binaria o gemación. Estas características morfológicas acercan el simbionte a cianófitas (= cianobacteria) unicelulares de vida libre de los órdenes Chroococcales o Pleurocapsales. A nivel bioquímico, hemos avanzado en la caracterización de los pigmentos más abundantes que dan el color amarillo verdoso típico de la forma vegetativa del simbionte. Los estudios de resonancia magnético nuclear de hidrógeno y espectrometría de masa han revelado la presencia de clorofilas modificadas (feofóbidos de clorofila a y b) y ausencia de ficobilinas (espectros de absorción y fluorescencia). Las primeras moléculas constituyen pigmentos típicos de la mayoría de las cianobacterias, sin embargo, todas las cianobacterias actuales tienen solamente clorofila a y ficobilinas (con algunas excepciones). Como una aproximación a la identificación del simbionte, nosotros recopilamos 14 caracteres morfológicos y bioquímicos del simbionte y de los principales taxa de cianófitas incluyendo a Prochloron (el ancestro hipotético de los cloroplastos) y cloroplastos; adicionalmente utilizamos a Escherichia coli como grupo externo. Posteriormente, se codificaron los caracteres y se corrieron en el programa informático TNT 1.1 utilizando el método de máxima parsimonia. El árbol obtenido mostró una cercanía morfológica y bioquímica de los simbiontes con cloroplastos y Prochloron, y algo más alejado con los representantes de los órdenes Chroococcales y Pleurocapsales. Por otra parte, se obtuvieron secuencias de ~650 pb del gen ribosomal 16S obtenido a partir de reacciones de PCR usando ADN templado de ambos tipos morfológicos del simbionte (C y K) e iniciadores específicos de cianobacteria (CYA106f y CYA781r) y eubacteria (EUB 27f y EUB 1525r). A cada secuencia, se le asignó un taxa tentativo según su semejanza con la base de datos del NCBI (software BLASTN 2.2.23) y posteriormente se construyó un árbol filogenético usando el software ClustalW2, método heurístico de Neightbor Joining. La topología del árbol indica que las secuencias correspondientes a los simbiontes (círculo rojo) forman un grupo homogéneo. Las restantes secuencias encontradas respetan las filogenia actual de las bacterias y corresponderían a otras bacterias habitantes normales del tracto digestivo de este animal. La visión integrada de nuestros hallazgos (morfológicos, bioquímicos y moleculares) nos conduce a tres escenarios filogenéticos posibles: 1. el simbionte es filogenéticamente afín al orden Prochlorales (cyanobacteria). 2. el simbionte es afín a un género de cianobacterias de vida libre, sin embargo, habría que plantear algunos eventos evolutivos que condujeron a la pérdida de ficobilinas y aparición de clorofila b. 3. el simbionte conserva el perfil de pigmentos ancestral, pero que desde un punto de vista filogenético ha iniciado un camino similar a los plástidos.