Análise da expressão gênica e transcriptômica em Hyphessobrycon luetkenii na área de influência das Minas do Camaquã (Caçapava do Sul, RS) como indicador adaptativo frente à contaminação por metais

Abstract

A atividade de mineração do cobre nas Minas do Camaquã (Caçapava do Sul, RS) ocorreu por mais de um século (~1870-1996) e promoveu o aporte de misturas complexas de metais em altas concentrações para o Arroio João Dias. Portanto, as espécies que habitam este ambiente têm sido submetidas por gerações à influência dos resíduos da mineração. Atualmente, altos níveis de metais ainda são detectados nas águas do Arroio João Dias, onde habita o lambari Hyphessobrycon luetkenii. Devido à presença de diversos agrupamentos deste peixe tanto em áreas contaminadas quanto em áreas não contaminadas do Arroio João Dias, o presente estudo teve como objetivo identificar mecanismos de regulação transcripcional relacionados com o estabelecimento e a tolerância a metais de H. luetkenii, através de experimentos de translocação. Os resultados obtidos evidenciam que os agrupamentos que habitam naturalmente locais contaminados e não contaminados do Arroio João Dias apresentam diferenças nos níveis basais de expressão de diversos genes. Estes resultados demonstram ainda que muitos dos genes relacionados com o equilíbrio iônico e metabolismo de esteroides, apresentaram diferenças e foram regulados ativamente nos grupos de peixes translocados (Capítulo 3). Por outro lado, a análise temporal da expressão de genes relacionados com o metabolismo de Cobre em diversos tecidos permitiu se ter uma visão mais sistêmica dos processos regulatórios envolvidos (Capítulos 1 e 2), facilitando assim a compreensão destes processos em um nível organísmico. Considerando o conjunto dos resultados obtidos, pode-se inferir que a plasticidade fenotípica e os mecanismos regulatórios em nível transcripcional estão implicados na sobrevivência e no sucesso ecológico de H. luetkenii em ambientes historicamente contaminados por misturas de metais.

Copper mining in the Minas do Camaquã district (Caçapava do Sul, RS) was active for more than a century (~1870-1996), thus releasing great amounts of complex mixtures of metals in the João Dias creek. Therefore, species inhabiting this environment, such as 3the fish Hyphessobrycon luetkenii, have been exposed over generations to metal contamination. Nowadays, high levels of metals are still found in the João Dias creek. Due to the presence of aggregates of these fish living in contaminated and non contaminated sites of the João Dias creek, the present study aimed to identify mechanisms of transcriptional regulation related with the establishment and metal tolerance of H. luetkenii, through field translocation experiments. Our results evidence that fish aggregates from both sites show great differences in the basal level of expression of several genes. Furthermore, they indicate that many of these genes related with the ionic equilibrium and steroid metabolism, were actively regulated in translocated fish (Chapter 3). On the other hand, the temporal analysis of the expression of specific genes of Copper metabolism in several fish tissues allowed us to have a systemic view of the regulatory processes (Chapters 1 and 2). This helped us to better understand these processes in an organismic level. Altogether, our findings indicate that phenotypic plasticity and transcriptional regulatory mechanisms are implicated in the survival and ecological success of the fish H. luetkenii living in environments historically contaminated with metal mixtures.