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EvoSym - Evolução e adaptação do genoma da lesma do mar para estabelecer a simbiose fotossintética
Investigador Responsável - João Serôdio
Programa - Programa Operacional Competitividade e Internacionalização (02/SAICT/2017)
Período de Execução - 2018-06-01 - 2021-05-31 (36 Meses)
Entidade Financiadora - FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Financiamento para o CESAM - 235175 €
Financiamento Total - 235175 €
Instituicão Proponente - Universidade de Aveiro
Instituições Participantes
Zoological Research Museum Alexander Koenig (ZFMK), Bonn, Alemanha

A fotoautrofia ocorre em bactérias, algas e plantas. No entanto, vários animais são capazes de estabelecer simbioses com organismos unicelulares fotoautrotóficos, beneficiando da sua fotossíntese. Fotossimbioses ocorrem em esponjas, cnidários, vermes, moluscos e até num vertebrado. Nas lesmas-do-mar (Gastropoda), ocorrem dois tipos de associações fotossimbióticas: (1) Os Nudibranchia albergam Symbiodinium que 'roubam' a corais. (2) Os Sacoglossa 'roubam' apenas os cloroplastos das macroalgas de que se alimentam, mantendo-os ativos no seu próprio citosol um fenómeno único em todo o Reino Animal denominado 'cleptoplastia funcional'. Algumas espécies destes grupos de gastrópodes são capazes de suportar períodos de inanição de várias semanas ou meses. Durante este tempo, beneficiam da presença do seu fotossimbionte ou cleptoplasto, de formas ainda mal conhecidas. Alguns estudos sugerem que a capacidade de manter simbiontes funcionais nos Nudibranchia e cleptoplastia funcional nos Sacoglossa evoluiu múltiplas vezes. No entanto, são desconhecidas quais as adaptações genómicas que são necessárias para permitir que estas lesmas-do-mar inicialmente estabeleçam a simbiose ou cleptoplastia funcional. Nos corais, o reconhecimento do simbionte baseia-se na presença de recetores específicos do sistema imunológico inato. O bloqueio destes recetores reduz significativamente a tomada de simbiontes pelo coral. Nas bases de dados de transcriptómica disponíveis, para um nudibrânquio fotossimbiótico e três sacoglossos cleptoplásticos, foi conseguido identificar um conjunto de recetores relacionados com aqueles encontrados nos corais simbióticos (anexo), sugerindo a existência de um mecanismo de reconhecimento comum a Nudibranchia, Sacoglossa e corais. No entanto, a sequenciação de transcriptomas não é necessariamente adequada para procurar genes: a ausência de um transcripto no transcriptoma não é prova da ausência do gene no respetivo genoma. Este projeto em como fim identificar as adaptações genómicas necessárias para estabelecer fotosimbioses em Nudibranchia e cleptoplastias funcionais em Sacoglossa. Pretende-se sequenciar os genomas de membros dos dois taxa usando a técnica Oxford Nanopore MinION. A análise comparativa dos genomas permitirá identificar as adaptações comuns entre estes grupos e com outras espécies. Serão realizadas análises de ?gene clustering? em membros de vários outros taxa para procurar fatores específicos implicados no reconhecimento do simbionte tal como mencionados recetores. Será também testado se o bloqueio químico de alguns destes recetores resulta na redução no reconhecimento do simbionte. Este projeto será o primeiro estudo comparativo baseado em genómica de Nudibranchia e Sacoglossa, e permitirá obter uma compreensão aprofundada sobre se as adaptações do genoma necessárias para fotossimbioses e cleptoplastia funcional são semelhantes entre lesmas-do-mar e outros animais, e se estas resultaram de evolução convergente.




Membros neste projecto
Cátia Fidalgo
Investigadora
João Serôdio
Coordenador
Silja Frankenbach
Investigadora

Financiamento do CESAM: