Caracterização do transcriptoma da cachara (Pseudoplatystoma reticulatum) e híbridos com pintado (P. corruscans) com tecnologias de sequenciamento de nova geração

Abstract

A cachara do pantanal (Pseudoplatystoma reticulatum) é uma espécie de bagre neotropical nativa do Brasil historicamente importante para a pesca comercial e esportiva. A produção dos bagres e de seus híbridos em cativeiro apresentou uma taxa de crescimento de mais de 100% entre 2010 e 2011, chegando a 17.619 toneladas. A geração de híbridos com o pintado (P. corruscans) vem sendo amplamente utilizada pelo setor produtivo para obter peixes superiores para o cultivo, que apresentam vigor híbrido, além das características superiores de cada uma das espécies puras. Contudo, essa prática apresenta uma ameaça para o desenvolvimento sustentável da piscicultura dos surubins, já que os híbridos gerados são férteis e podem retrocruzar com populações selvagens e estoques puros de reprodutores mantidos em cativeiro. Ferramentas de vanguarda são necessárias para alavancar o desenvolvimento de tecnologias avançadas para a criação da cachara em cativeiro, como a detecção de introgressões interespecíficas, e métodos aprimorados de reprodução e de monitoramento e melhoramento genético de estoques de reprodutores. Inicialmente, um ensaio de minisequenciamento (SNaPshot©) foi desenvolvido e validado com base em marcadores SNP (Single Nucleotide Polymorphism) espécie-específicos disponíveis na literatura, derivados de dois genes mitocondrais (16S e COI) e quatro genes nucleares (RAG2, GLOB, 18S e EF1α). Adicionalmente, análises do transcriptoma de sete tecidos (músculo branco, músculo vermelho, hipófise, gônada, rim, fígado e brânquia) de cacharas e híbridos de cachara/pintado foram realizadas para caracterizar o transcriptoma da espécie e prospectar SNPs espécie-específicos. RNA extraído de cada um dos tecidos de 17 cacharas e nove híbridos foi combinado em quantidades equimolares e utilizado para gerar 16 bibliotecas de cDNA: uma biblioteca para cada tecido de cada espécie (n=14) e uma biblioteca contendo todos os tecidos para cada espécie (n=2); as quais foram sequenciadas com tecnologia Illumina com protocolos de sequenciamento de 100 e 300 pb de comprimento. Um total de 997.043.038 fragmentos sequenciados foram processados com os programas Trinity e BWA para montagem do transcriptoma das duas espécies (cachara e híbridos de pintado) e identificação de SNPs, respectivamente. A análise do transcriptoma da cachara revelou um total de 93.674 transcritos únicos, além de 37.917 transcritos tecido-específicos e 7.456 transcritos presentes em todos os tecidos analisados. Um total de 647.954 SNPs foram identificados nas sequências analisadas, sendo que 64 SNPs espécie-especificos foram identificados, satisfazendo critérios de espaçamento e posição nos transcritos analisados, os quais serão adequados para identificar introgressões da ordem de 1,65% entre genomas da cachara e do pintado. Adicionalmente, uma montagem do DNA mitocondrial da cachara foi produzida com base nas sequências de cDNA analisadas e sequências da região controle D-loop geradas com sequenciamento Sanger. O mitogenoma completo da cachara apresentou 16.576 pb de comprimento, e a mesma estrutura básica, ordem e organização gênica observada nos mitogenomas de outras espécies de vertebrados. As informações e conhecimentos gerados neste estudo serão disponibilizadas publicamente, e poderão ser empregadas no desenvolvimento de novos estudos em áreas como filogeografia, sistemática filogenética, genética de populações, conservação e melhoramento da cachara e de outros bagres tropicais.