Una endosimbiosis en ampuláridos: Contribuciones, desafíos y perspectivas

DELLAGNOLA FEDERICO, VEGA ISRAEL A

Monte Hermoso

Taller; V Taller de Biología de Ampullariidae; 2013

Universidad Nacional del Sur

Una particular endosimbiosis ocurre entre la ampularia Pomacea canaliculata y un procariota pigmentado. El endosimbionte se aloja en las células de la glándula digestiva del huésped bajo dos formas, una vegetativa y otra quística, que denominamos morfo ?C? ?K?, respectivamente. Los corpúsculos ?C? son esféricos con un diámetro de ~13 µm, mientras que los corpúsculos K tienen forma de clava con un diámetro mayor y menor de ~35 µm y ~13 µm, respectivamente. La morfología del endosimbionte muestra varios caracteres procariotas, es decir un citoplasma anuclear, una pared celular electrodensa en íntima asociación con la membrana plasmática y endomembranas similares a tilacoides (aunque desorganizadas). Además, presentan feofórbidos de clorofila ?a? y ?b?, ausencia de ficobilinas y la subunidad mayor de la enzima ribulosa bifosfato carboxilasa ? oxigenasa (RuBisCO), encargada de la fijación del dióxido de carbono en organismos fotosintéticos. Este conjunto de evidencias ha permitido apoyar la hipótesis de endosimbionte afín a una cianobacteria unicelular de vida libre. Hemos avanzado en el la identificación de la posición filogenética del endosimbionte de P. canaliculata usando la secuencia completa del gen que codifica el RNA ribosomal 16S, marcador filogenético que se caracteriza su constancia funcional, distribución ubicua en Bacteria, y baja transmisión horizontal. El árbol filogenético mostró que el endosimbionte es afín al clado de cianobacterias y cloroplastos, siendo la secuencia similar a la de cloroplastos de plantas superiores. Asimismo, hemos identificado por hibridación in situ secuencias específicas del gen RNA ribosomal 16S correspondiente a representantes del dominio Bacteria y Cyanobacteria. En este trabajo mostramos evidencia morfológica y molecular de endosimbiontes similares en ampuláridos neotropicales que viven simpatricamente (Asolene pulchella, Pomacea scalaris y P. canaliculata) en el lago Regatas (Buenos Aires, Argentina). Al igual que en P. canaliculata, A. pulchella y P. scalaris muestra ambos tipos morfológicos del endosimbionte alojados en las células columnares y piramidales de su glándula digestiva, como así también en las heces, luego de su tránsito intestinal. El porcentaje de ocupación glandular del endosimbionte fue de 20% para el género Pomacea y mayor al 25% en Asolene. El morfo ?C? de A. pulchella tiene una diámetro mayor que el morfo ?C? de P. canaliculata, mientras que es más oscuro y pequeño en P. scalaris. El morfo ?K? encontrado en A pulchella tiene un diámetro mayor ligeramente inferior a aquellos de P. canaliculata, pero con un diámetro menor francamente aumentado. Por su parte, el morfo ?K? de P. scalaris es más ancho y corto, que el observado en P. canaliculata. Al microscopio electrónico, los endosimbiontes mostraron idénticos caracteres morfológicos a los descriptos para P. canaliculata (ausencia de un núcleo verdadero, pared celular asociada a una membrana plasmática y endomebranas). Además, la pared celular del endosimbionte de todos los ampuláridos reaccionó positivamente con Azul Alcian, indicando la presencia de mucopolisacáridos ácidos. A nivel molecular, en las 3 especies de ampuláridos los endosimbiontes reaccionaron positivamente con sondas dirigidas a secuencias conservadas del gen RNA ribosomal 16S y específicas de representantes de los dominios Bacteria y Cyanobacteria. En su conjunto, estos resultados apuntan hacia una especificidad simbionte-huésped y un posible evento único de asociación ancestral, lo que sugiere transmisión vertical y procesos coevolutivos. Adicionalmente, hemos encontrado evidencia (morfológica y molecular) a favor la hipótesis simbiótica en corpúsculos pigmentados presentes en la glándula digestiva de Sinotaia quadrata (?Architaenioglossa?, Viviparidae) y de Lobatus gigas (Littorinimorpha, Strombidae). La posible existencia de una endosimbiosis similar en estos gasterópodos, con distintas distancias filogenéticas respecto de ampuláridos, echaría nueva luz sobre el origen de esta endosimbiosis, y sobre la filogenia del huésped gasterópodo.