Identificazione di marcatori molecolari per la resistenza alla fotobatteriosi nell'orata di allevamento (Sparus aurata)

La fotobatteriosiosi ittica, causata dal batterio Gram negativo Photobacterium damselae subsp. piscicida (Phdp), è una patologia infettiva che colpisce diverse specie di pesci che vivono in acque marine temperate. La fotobatteriosi rappresenta un reale problema sanitario per gran parte degli allevamenti intesivi di orata (Sparus aurata), con tassi di mortalità che possono raggiungere il 90-100%; gli stadi larvali e giovanili sono i più suscettibili all’infezione. Una possibile strategia per prevenire la patologia prevede la selezione di animali geneticamente resistenti a essa. La resistenza alla fotobatteriosi presenta un’ereditabilità medio bassa (0.12-0.45) e la sua stima risulta dispendiosa, di conseguenza, la strategia migliore per l’attuazione di programmi di miglioramento genetico per questo tratto è la selezione assistita da marcatori. Scopo di questo progetto è l’identificazione di loci genetici coinvolti nella determinazione della resistenza all’infezione in orata, mediante un approccio genomico integrato. Un’analisi di QTL per la resistenza alla fotobatteriosi è stata effettuata considerando una popolazione di 500 individui, generati da 8 maschi e 5 femmine, infettati sperimentalmente con Phdp e genotipizzati utilizzando 151 loci microsatelliti. I dati ottenuti sono stati elaborati attraverso un’analisi di regressione half-sib per due caratteri con distribuzione continua, la lunghezza al momento del decesso e la saprovvivenza, e per due caratteri binari, la sopravvivenza al giorno 7 e al giorno 15, associati ai maggiori picchi di mortalità. Per la resistenza alla fotobatteriosi sono stati identificati due QTL significativi. Il primo, coinvolto nella sopravvivenza al giorno 15, è stato associato al LG3. Il secondo, per la sopravvivenza al termine del challenge, è stato collocato nel LG21, per cui è stato possibile anche identificare un potenziale marcatore (Id13) associato alla resistenza alla patologia. Per la lunghezza al momento del decesso è stato individuato un QTL significativo nel LG6, in grado di spiegare il 5-8% della varianza fenotipica. La tecnologia microarray è stata impiegata per analizzare i cambiamenti a livello trascrizionale nel rene cefalico di orate sottoposte a un’infezione sperimentale con Phdp. La piattaforma microarray a oligonucleotidi, sviluppata da Ferraresso e colleghi (2008), è stata aggiornata aggiungendo 6412 nuovi trascritti unici. Le analisi statistiche dei dati di espressione hanno identificato 293 trascritti significativamente sovraespressi e 123 trascritti significativamente sottoespressi, associati a una risposta all’infezione che coinvolge principalmente i più immediati meccanismi del sistema immunitario innato. È stata rilevata, inoltre, una significativa predominanza di molecole antinfiammatorie che aiutano a controllare gli eccessivi danni collaterali ai tessuti dovuti alla risposta dell’ospite, ma così facendo, porterebbero anche a una riduzione dell’efficacia dei meccanismi immunitari responsabili dell’eliminazione del patogeno. I saggi di espressione in Real time RT-PCR hanno confermato i risultati di microarray. I geni differenzialmente espressi sono stati localizzati nel genoma di Gasterosteus aculeatus, per trovare una possibile co-localizzazione dei loci che contribuiscono alla resistenza all’infezione o alla suscettibilità. Questi geni, che apparentemente si collocano nelle stesse regioni dei QTL significativi, rappresentano un punto di partenza per raffinare la localizzazione dei QTL qui identificati e potrebbero raprresentare dei potenziali marcatori per la selezione di linee di animali maggiormente resistenti alla fotobatteriosi