EPIDIS. Estudio de la influencia del pangenoma abierto y los cambios epigenéticos en la adaptación del mejillón (Mytilus galloprovincialis) a gradientes ambientales en España 

Las actividades que recoge el proyecto son:

A0: Plan de Comunicación.
A0.1. Definición del Plan de Comunicación y desarrollo de las acciones de difusión del proyecto. Se desarrollará una estrategia de comunicación en las primeras etapas del proyecto, que incluirá métodos, protocolos y herramientas para la comunicación de los resultados al sector de la acuicultura, Administración y audiencia general.
A0.2. Organización de talleres específicos con las autoridades para aportar información útil en la gestión de los recursos.
A0.3. Publicación de artículos en el boletín informativo del Consello Regulador del Mejillón de Galicia y distribución entre productores.
A0.4. Reuniones divulgativas con el sector.
A0.5. Organización de reuniones finales de difusión de resultados y transmisión de conocimientos del proyecto con la participación de entidades del sector y de público general.
A0.6. Publicación de notas de prensa y de un vídeo divulgativo subtitulado del proyecto mostrando los objetivos del mismo, así como los resultados obtenidos.

Actividad A1. Identificación del repertorio de genes dispensables.

La publicación de CSIC sobre el genoma del mejillón (Gerdol et al., 2020) constituyó un nuevo paradigma en la genómica de los metazoos. La variación presencia-ausencia (PAV) implica que los mejillones contienen genes que son estructurales y básicos para su biología (genes core), que están presentes en todos los individuos, y genes “dispensables”, que pueden estar presentes o no. Esta característica parece asociada a la adaptación local y a la gran capacidad invasora de los mejillones, ya que están enriquecidos en funciones inmunes y de respuesta al estrés (Saco et al., 2023). Sin embargo, el reducido número de individuos secuenciados es una limitación para entender el significado biológico de este fenómeno.

La elevada variabilidad en el genoma de esta especie, de un 38 % de genes diferentes entre individuos, afecta a la estructura genética de las poblaciones, pero se desconocen todavía las ventajas que supone tener o no determinados genes para su supervivencia. Esta actividad abordará el PAV en poblaciones de mejillón de cinco localizaciones geográficas. Los resultados darán una imagen de la variabilidad genética y de la plasticidad frente a futuras amenazas.

A1.1. Toma de muestras en las zonas de cultivo más relevantes en Galicia (Ría de Arousa y Ría de Pontevedra) y en las otras localizaciones en las que se registran distintas condiciones ambientales y presiones antropogénicas (País Vasco, Comunitat Valenciana y Andalucía).
A1.2. Resecuenciación de mejillones. Se empleará secuenciación de ADN de Illumina para analizar los genes dispensables del mejillón recogido en Galicia, País Vasco, Comunitat Valenciana y Andalucía.
A1.3. Comparación de genes dispensables entre las distintas poblaciones. Este análisis ha sido establecido en el grupo de investigación de Inmunología y Genómica y consiste en la utilización de un genoma de referencia y el mapeo de secuencias de los individuos resecuenciados para evaluar valores de cobertura. Esto permite determinar si un gen está presente o ausente en el genoma de cada uno de los individuos analizados.

Actividad A2. Determinación de la firma epigenética.

Junto a la plasticidad genómica que proporciona la presencia-ausencia de genes, las modificaciones epigenéticas ofrecen una vía paralela para la adaptación al medio ambiente. El estrés ambiental produce variaciones epigenéticas que pueden cambiar los patrones de expresión génica y causar variaciones fenotípicas favorables o perjudiciales. Los cambios epigenéticos podrían proporcionar un medio de adaptación rápida.

A2.1. Evaluación de las firmas epigenéticas de los mejillones de las diferentes poblaciones. Se utilizará secuenciación Nanopore de ARN/ADN para identificar las regiones metiladas.
A2.2. Comparación de marcas epigenéticas entre las distintas poblaciones. Basándose en las condiciones ambientales diferentes, el equipo investigador estudiará las regiones diferencialmente metiladas (DMR) entre las poblaciones.

Actividad A3. Estudio del transcriptoma basal.

La secuenciación de ARN (RNA-seq) es una de las tecnologías más útiles para comprender la respuesta de un organismo. Se desconoce cuál es el perfil transcriptómico basal de individuos de las diferentes localizaciones geográficas objeto de estudio en este proyecto. Este transcriptoma basal constituye la respuesta de los mejillones a sus condiciones habituales.

A3.1. Estudio del transcriptoma basal de los mejillones de las distintas poblaciones. Se realizará la secuenciación de ARN utilizando la plataforma Illumina.
A3.2. Comparación de los transcriptomas de todos los individuos. Se empleará el genoma de referencia para llevar a cabo los análisis de RNA-seq y expresión diferencial de genes. Las rutas específicas moduladas en cada población serán analizadas por medio de análisis de enriquecimiento.
A3.3. Análisis metatranscriptómico para identificar microorganismos asociados a cada una de las poblaciones de mejillón. En esta actividad se utilizarán los protocolos de trabajo desarrollados en el grupo sobre estudios de microbioma a través de análisis de metatranscriptómica (Rey-Campos et al., 2022).

Actividad A4. Identificación de las poblaciones más resilientes.

Una vez conocida la información genética, epigenética y transcriptómica basal, la correlacionarán con la resiliencia empleando estímulos bióticos y abióticos. El objetivo es establecer si unas poblaciones son más resilientes o están mejor adaptadas que otras.

A4.1. Recogida de ejemplares de mejillón en Galicia y en la comunidad en la que se haya detectado la información genética y transcriptómica más divergente en las actividades 1, 2 y 3. Los animales se aclimatarán a las condiciones de laboratorio.
A4.2. Tratamiento de las poblaciones con un aumento de temperatura y combinación con una infección con el patógeno Vibrio splendidus.
A4.3. Evaluación de los patrones de mortalidad de las dos poblaciones ante los distintos desafíos.
A4.4. Transcriptoma para evaluar la respuesta tras el doble estímulo.

Actividad A5. Coordinación del proyecto.

A5.1. Reuniones de coordinación y seguimiento: Los miembros de la agrupación del proyecto se reunirán periódicamente (cada seis meses) para analizar y discutir el desarrollo adecuado del mismo.
A5.2. Informes técnicos y económicos: Desarrollo de todos los documentos de control y seguimiento requeridos por el ente financiador.