Reproduction and immunology: transcriptomic approaches to improve bivalves farming

Nel corso degli ultimi anni, si assistito ad una crescita della domanda di molluschi destinati al consumo alimentare, alla quale però la pesca tradizionale non ha saputo far fronte, principalmente a causa dell’impoverimento degli stock naturali e alla conseguente scarsità di seme. La produzione di seme di bivalvi in schiuditoio è un’attività relativamente recente e le attuali metodiche di allevamento non sono altro che protocolli già usati in altre specie, adattati e verificati in termini di crescita e sopravvivenza. Ad oggi, ad aver beneficiato delle recenti risorse genomiche, come microarry ed RNA sequencing, e delle sofisticate strategie di silenziamento genico sono state solo alcune specie di bivalvi di notevole interesse alimentare a livello europeo. Tuttavia, si pensa che, nel corso dei prossimi anni, questi approcci molecolari possano costituire una risorsa importante per lo studio della biologia di numerose specie di bivalvi non ancora allevate su larga scala ma di crescente interesse commerciale. Il primo obiettivo della presente tesi di dottorato è stato quello di incrementare, mediante tecniche di Next Generation Sequencing, le risorse genomiche attualmente disponibili per due specie emergenti: la vongola verace Venerupis decussata e la cappasanta atlantica Pecten maximus. In secondo luogo, si sono considerati due importanti fattori che ostacolano l’allevamento dei bivalvi in schiuditoio: l’efficienza riproduttiva e la suscettibilità ai patogeni. Utilizzando una piattaforma microarray, sono stati valutati i livelli di espressione genica di oociti di V. decussata a due diversi stadi di maturazione. L’analisi dei dati ha quindi permesso di identificare i principali processi biologici coinvolti nella maturazione dei gameti femminili. Inoltre, al fine di studiare il trascrittoma immunitario di P. maximus, è stato effettuato un esperimento di RNA sequencing su emociti immuno-stimolati e di controllo. Questo studio ha permesso di identificare trascritti di mRNA che codificano per importanti proteine del sistema immunitario. In aggiunta l’individuazione di geni differenzialmente espressi in emociti stimolati e controlli ha messo in evidenza un set di trascritti potenzialmente implicati nella risposta immunitaria di P. maximus. Infine, allo scopo di valutare il ruolo di IkB2 nella risposta immunitaria di Crassostrea gigas all’infezione da herpesvirus di tipo 1, è stato effettuato un esperimento di RNA interference. In seguito all’iniezione di un RNA a doppio filamento codificante una porzione del trascritto IkB2, individui giovani di C. gigas sono stati infettati con un omogenato contenente il virus HV-1. Infine, per valutare l’importanza di quattro geni della risposta immunitaria (IkB1, IkB2, Rel, SOCS), i loro livelli di espressione sono stati valutati in due diversi tessuti: le gonadi e le branchie.