Reloj biológico en el control cíclico de la producción de toxinas y pigmentos en Alexandrium catenella (Pyrrhophyta,Ddinophyceae) en cultivo / Nathaly Marian Ruiz-Tagle Moena.

Título profesional Biólogo Marino. Licenciado en Biología Marina. Universidad de Valparaíso. 1998.

Bibliografía: hojas 70-77.

Las floraciones algales nocivas son fenómenos recurrentes y en Chile existe una especie que las produce, Alexandrium catenella. Este dinoflagelado produce el Veneno Paralizante de Moluscos, el cual se concentra en el tejido digestivo y muscular de moluscos filtradores, gastrópodos carnívoros y en crustáceos, eslabones de la trama trófica de aves y mamíferos. La fisiología celular de estos dinoflagelados se encuentra poco estudiada, y considerando los conocimientos que se tienen de toxinas y pigmentos en los dinoflagelados, y la existencia de variaciones circadianas en los procesos de fotosíntesis y bioluminiscencia en otros dinoflagelados, se quiso averiguar si A. catenella presenta este tipo de procesos oscilantes, midiendo los marcadores bioquímicos, toxinas y pigmentos, agregando información para el mismo fin con el análisis de proteínas totales. Se cultivó A. catenella (MAC11) en condiciones axénicas, medio nutritivo f/2, a una temperatura de 16 ± 2 °C e intensidad de luz 18,32 ± 0,4 µE s-1 m-2 y en un fotoperiodo de 14 h luz y 10 h oscuridad (14:10 L:O). Para probar si estas variaciones eran controladas endógenamente se sometió el cultivo a sólo luz y otros a sólo oscuridad. Con el fin de estudiar las toxinas se creó un método de extracción, encontrándose que el método químico con HCI 0,1 N y con separación de fases era el procedimiento más adecuado permitiendo obtener muestras limpias y listas para su inyección en la columna cromatográfica. Para el estudio de las variaciones circadianas, las muestras del dinoflagelado fueron tomadas a diferentes horas del día, y de ellas se extrajo pigmentos, toxinas y proteínas, las que fueron separadas y analizadas por Cromatografía Líquida de Alta Resolución (HPLC) y Electroforesis en geles de poliacrilamida. Se encontraron 6 pigmentos: las clorofilas a y c, peridinina, dinoxantina, diadinoxantina y ß-caroteno. El perfil de toxinas presentó 11 de las 26 toxinas conocidas del VPM y las toxinas mayoritarias fueron las gonyaulatoxinas, constituyendo más del 80% del total. En ambos casos no varió su composición a diferentes horas del día ni en los diferentes fotoperiodos. Se observó en A. catenella dos ritmos circadianos: a) la producción de pigmentos, con un periodo de 22 h en condiciones normales (14:10 L:O) y una máxima concentración en tempranas horas de la mañana y b) la producción de toxinas con un periodo de 24 h y su máxima concentración en la mitad de la fase oscura. Con el método de separación de proteínas usado no fue posible detectar variación en la síntesis de proteínas totales. En la producción de pigmentos de las células sometidas a solo luz se observó que el periodo disminuyó a 17 h en el primer ciclo y a 12 h en el segundo. En las células sometidas a sólo oscuridad, el periodo disminuyó a 12 h y aumento a 14 h en el subsiguiente. En relación con la producción de toxinas de las células sometidas a sólo luz, se observó que el periodo del ciclo se acortó a 12 h y el siguiente incrementó a 19 h. Al someterlas a sólo oscuridad, el periodo disminuyó a 19 h y a 12 h en el subsiguiente. Los hallazgos de esta tesis y los antecedentes encontrados en la literatura para otros organismos, nos permiten postular la existencia de ritmos circadianos regulados por un reloj biológico en A. caten ella (MAC 11 ), en la síntesis de los pigmentos: peridinina, clorofilas a y c, dinoxantina, diadinoxantina y ß-caroteno y, las toxinas del VPM. Esta, sería la primera evidencia experimental de control circadiano en la producción de pigmentos y toxinas en un dinoflagelado tóxico, abriendo una nueva línea de investigación que permite estudiar la regulación del metabolismo de las toxinas producidas por las microalgas responsables de las Floraciones Algales Nocivas.