A Biologia Molecular aplicada à Gestão da Biodiversidade

A Biologia Molecular aplicada
à Gestão da Biodiversidade
Dr. Manuel Rey-Méndez
Investigador Asociado do ICCM
Catedrático de Bioquímica e Bioloxía Molecular
Universidade de Santiago de Compostela
[email protected]
A molécula de DNA guarda a informação
que precisamos para resolver muitos dos
problemas
que
se
nos
possam
apresentar
nos
estudos
de
biodiversidade, bem como em atividades
como a pesca e a acuicultura.
Esta informação tem três níveis de
organização:
- a nível de espécies
- a nível de populações
- a nível de indivíduos
Por outra parte, é importante ter
capacidade de resolução sem a
necessidade de ir a grandes
infraestruturas de laboratório.
BIOTECMAR
APLICAÇÕES GERAIS
 Conservação e gestão da Biodiversidade
 Pesca e Aquacultura
 Controle Alimentário e Autentificação
BIOTECMAR
APLICAÇÕES ESPECIFICAS
 Identificação e cuantificación de espécies
 Estimativa de talhas e origem geográfica das capturas
 Detecção de patogénicos
 Biologia das espécies
 Análise do plancton
 Caracterização genética de espécies cultivadas
 Conservação da biodiversidade
 Desenho, seguimento e gestão: Áreas Marinhas Protegidas
BIOTECMAR
Biodiversidade
Diversidade Biológica
A Convenção sobre Diversidade Biológica é um
tratado meio-ambiental global apresentado durante a
Convenção das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e
Desenvolvimento em Rio de Janeiro em 1992 que
declara a conservação da diversidade biológica de
interesse comun para a humanidade, sendo uma parte
integral do desenvolvimento sustentável. É o primeiro
acordo global e exaustivo que tem em conta todos os
aspectos da diversidade biológica: recursos genéticos,
espécies e ecossistemas.
Objetivos:
- Conservação da diversidade biológica
- Uso sustentável das suas componentes
- Uso justo e equitativa repartição dos
beneficios surgidos da utilização dos
recursos genéticos
BIOTECMAR
Biodiversidade
Diversidade Biológica
- Espanha assina esta convenção a 13-06-92 sendo membro
desde 21-12-1993.
“Infelizmente, o nosso conhecimento da biodiversidade marinha a
nivel de espécies continua sendo pobre.” (...) cabe supor que a
diversidade de espécies das aguas costeiras espanholas é a mais
alta de Europa, a pesar que se desconhecem os números concretos.”
(Primeiro Relatório, Espanha, 1995)
- A actividade pesqueira representa uma exploração directa
da fauna selvagem com graves consequencias sobre a
diversidade biológica marinha.
- O cultivo e a introducção de espécies exóticas pode
implicar perdas de diversidade biológica a nível local.
- Por isso é necessário dispor de sistemas que permitam
caracterizar a diversidade biológica e monitorear a evolução do
ecossistema involucrado.
BIOTECMAR
Conservação e gestão da Biodiversidade
Áreas básicas de interesse para a investigação e a gestão:
 Caracterização taxonómica das espécies.
 Construcção de filogenias moleculares, com as quais avaliar as
relações entre os organismos, selecionar unidades e prioridades
de conservação e começar a construir uma “árvore da vida”.
 Conseguir certo poder de predicção a respeito das mudanças
que estão afectando negativamente a biodiversidade.
BIOTECMAR
Biologia das espécies
As diversas metodologias de uso generalizado em Biologia Molecular
são directamente aplicadas à todos os campos de estudo de um
organismo vivo.
Em
consequencia,
os
dados
aportados por elas são básicos
tanto para o conhecimento sobre
espécies cultivadas como espécies
exploradas.
 Embriologia
 Endocrinologia
 Inmunologia
 Reprodução
 Crescimento
 Metabolismo
 Patologia
 Microbiologia
 Ecologia
 Genética
 Evolução
 Transgénese
 Genómica estructural e funcional
BIOTECMAR
Pesca
Gestão de recursos pesqueiros
A situação crítica que atravessam a maioria dos
recursos marinhos requere da maior aporte possível
de informação para obter um conhecimento completo
acerca das espécies exploradas que permitam a sua
explotação racional.
A aplicação de metodologias de biologia molecular
permite obter informação de utilidade para:
 Definição de stocks
- Definição das unidades independentes (populações) sobre as que
recai o esforço pesqueiro. Relações entre ditas unidades
 Avaliação da situação dos stocks explorados
- Valores de diversidade genética. Estimação do tamanho de
população. Determinação da situação de crescimento ou colapso de
pesquerias
 Traçabilidade
- Controle de pesca ilegal
-Identificação de espécies, provenientes da actividade pesqueira, utilizadas
na elaboração de alimentos processados
BIOTECMAR
Pesca
Biologia das espécies
Os estudos de biologia/ecologia básica provêem de informação de
interesse sobre as espécies exploradas.
- Aumento na eficácia dos métodos de pesca
- Informação sobre o status da espécie/população
 O estudo da composição de tamanhos da captura em pesquerías
de profundidade.
- Expressão génetica ligada ao crescimento/idade permitiria uma
estimação rápida e fiável da idade das capturas
 Investigação clássica da maturação sexual e o estudo dos ciclos
biológicos mediante o estudo macro e microscópico
- Estudo da expressão de diversos genes ou presença de determinados
produtos génicos, directamente relacionados com os mecanismos de
maturação sexual
 Detecção, identificação e quantificação de espécies em amostras de
ictio e fitoplancton
BIOTECMAR
Pesca e Aquacultura
Mediante a análise comparativa de sequencias de DNA através de
técnicas de reconstrução filogenética
- Identificação de Espécies Marinhas
- Estudos de biologia das espécies
- Análise de plancton
- Caracterização genética de espécies cultivadas
- Conservação da biodiversidade
- Estimação de tamanhos e origem geográfico das capturas
BIOTECMAR
Aplicações na Pesca
Gestão de recursos pesqueiros
PCR em tempo
real
Sequenciação
de DNA
(mtDNA)
Diversidade Biológica
Sequenciação de
DNA (mtDNA,
ITSs, intrones)
Microsatélites
RAPDS
Biologia das espécies
Sequenciação de
DNA (mtDNA,
ITSs, intrones)
Microsatélites
RAPDS
BIOTECMAR
Aplicações em Aquicultura
- Identificação, marcação de linhas de cultivo,
análise de parentesco e avaliação da
diversidade genética
1 76 0
6
87
61
37
1642
15 1
2
59
6
78 9
89
7
3
71
16
2
50 8
138 7
2
88
129
184
172
166 8
14 7
12 5
18
8
15
45 75
13 13
3 4
1
14 80
6
3
30 14 9
3 82
1 54
36 74
16 81
5
57
22
11
4
27 2
48
66
51
14 9
77
10 7
29
182
113
104
76
80
35
56
31
94
18 7 0
10 7
15
1 5 48
17
9 67 5
1
8
16 6
12
8
12
6
1136 3
1 16 1 9
16 16
9 89 8
11 11
8 64 1
85 39
1
1
15
90
112
1
1
1 181
159
142
173
13 7
43
49
58
25
144
153
145
105
147
2
13 5
10
15
9
12 2
17
4
46 0
110
8
5
65 23 5
18 84
33 6
1
83 6 34 03
14
13
52
44
912
16
5
17 7
174
99
101
93
64
12
3
1 0 17790
6
6
53 7
1 2 44 7
122
109
18 3
1
13 0 0
16 14
2 41
12
99
17 7
9 30
1
4
11164
21
BIOTECMAR
3122 0
150
63
73
18
Microsatélites
Sequenciação de DNA (mtDNA)
5
2 01 2
68
70 6
2 8
38
10
7
 Identificação de linhas de
cultivo
de
interesse
mediante
o
uso
de
marcadores moleculares
11
 Conhecimento do grau de
consanguinidade
 Relações de parentesco e identificação de
progenitores
10295
cultivados
4
16 1 17
5 1
13 115 7 5
15 2
6
19
A
gestão
dos
organismos
frequentemente requere:
Aplicações em Aquicultura
- Estudos de crescimento, reprodução e inmunologia de interesse em
peixes cultivados.
 Monitorização mediante análise da expressão génica do processo
de crescimento, sensibilidade a patologias e do estadio do ciclo
biológico
- Conhecimento detalhado do
genoma de um teleósteo
- Possibilidades de análise de
qualquer gene específico
Detecção
da
expressão,
expressão
diferencial,
quantificação relativa e absoluta
- Possibilidades de estudo de
padrões
generalizados
de
expressão
- DNA-chips, Microarrays
BIOTECMAR
Aplicações em Aquicultura
- Estudos de crescimento, reprodução e inmunologia de interesse em
peixes cultivados.
 Transgénese
- Incorporação de genes de interesse
- Detecção de GMOs
Clonagem de DNA
Sequenciação de DNA (mtDNA)
PCR em tempo real
BIOTECMAR
Controle Alimentário e Autentificação
Mediante o desenvolvimento de metodologias para a identificação
de espécies como ferramenta para a verificação do cumprimento
da legislação.
Directiva 2000/13/EC relativa à autentificação de produtos pesqueiros
Artigo 6. O etiquetado deve ser regulado com a finalidade de
informar e proteger ao consumidor.
Artigo 8. O etiquetado deve ser detalhado, indicando a natureza
exacta e características do produto, permitindo ao consumidor
uma eleição com completo conhecimento.
Artigo 14. No etiquetado se deve proibir o uso de informação que
possa confundir ao consumidor e a indicação de propriedades
medicinais nos comestíveis.
BIOTECMAR
Controle Alimentário e Autentificação
 Detecção e analises de organismos modificados geneticamente (GMO).
 Etiquetado de alimentos GMO segun a legislação europea e detecção de
peixes transgénicos em povações naturais.
Peixes transgénicos: em desenvolvimento nos EEUU, Cánada e Asia.
- Aplicações em ecología
Detecção de peixes transgénicos em poblações naturais, evitando
assim o deslocamento ou a extinção das populações naturais como
consequencia do maior éxito reproductivo destes.
BIOTECMAR
Organismos estudados
•
•
Invertebrados
– Equinodermos
• Echinoidea  
– Moluscos
•
Bivalvia  
•
Cefalopoda  
•
Stylomatphora  
•
Vetigastropoda 
– Crustáceos
•
Crustacea  
•
Cirripeda  
•
Copepoda 
Vertebrados
– Peces
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Tipo de análisis:
 Evolutivo
 Estructura Poblacional
 Identificación
Scombridae   
Merlucidae   
Pleuronectiformes   
Salmonidae 
Acipenseriformes 
Engraulidae 
Clupeidae 
Anguillidae 
Gadidae 
BIOTECMAR
BIOTECMAR
Identificaçao de espécies
Identificação de conservas de túnidos
Extração de DNA intacto de mostras frescas em frente
ao DNA altamente degradado de tecidos em conserva
A amplificação de fragmentos de tamanho médio do citocromo b (350 pb) só é
obtida em DNA não degradados (A). Em DNA extraído de conserva só é possível
obter amplificaciones de pequeno tamanho (176 pb: Fragmento B126)
BIOTECMAR
Identificação de espécies
Identificação de conservas de túnidos (aplicação)
T. albacares
T. atlanticus
T. tonggol
BEt21 Ea
BEt23 Ea
BEt35 Ea
BEt20 SWa
BEt24 Ea
BEt22 Ea
BEt15 SWa
BEt13 SWa
BEt14 SWa
BEt39 SEP
BEt40 SEP
BEt30 SEP
BEt31 SEP
BEt28 SEP
BEt29 SEP
BEt32 SEP
BEt34 SEP
T. obesus
BEt33 SEP
BEt37 SEP
3
BEt8 WP
BEt6 WP
BEt16 SWa
BEt38 SEP
BEt1 WP
BEt7 WP
BEt3 WP
BEt2 WP
BEt26 Ea
BEt25 Ea
BEt12 SWa
BEt11 SWa
BEt17 SWa
BEt18 SWa
T. thynnus thynnus
T. maccoyii
T. thynnus orientalis
T. alalunga
Euthynnus genus
• A identificação de uma mostra de conservas
de túnido, e em general de qualquer alimento
processado, leva-se a cabo mediante a
incorporação da sua sequência em uma
análise filogenético, junto de uma coleção de
sequências de todas as espécies suscetíveis
de ser processadas. A sequência problema
agrupar-se-á com a sequência da sua mesma
espécie, permitindo assim identificar a espécie
utilizada na elaboração do alimento
processado.
•Neste caso, a mostra 3 (seta) foi identificada
como T. obesus (bigeye, patudo) não podendo
ser comercializada como atum claro ou com o
selo de qualidade “yellowfin” (T. albacares).
• Análises similares levam-se a cabo com
espécies
de
moluscos,
salmónidos,
pleuronectiformes, clupeidos (sardinhas) e
engráulidos (anchoas).
•
0,05
BIOTECMAR
Identificação de espécies
Identificação de caviar por SSCP
•Diferentes amplicones dentro do
citocromo b são obtidos a partir de
caviar. O fragmento de 59pb foi
selecionado como o produto de PCR
mais adequado para a resolução dos
padrões de SSCP (esquerda).
• Este fragmento permite obter
padrões electroforéticos de SSCP
específicos da cada espécie de
esturión cujas huevas são destinadas
ao mercado (direita).
• Devido ao elevado valor comercial
destes produtos esta metodologia
constitui uma eficaz ferramenta para
o controlo de possíveis fraudes.
BIOTECMAR
Identificação de espécies
Identificação de merluza por FINS
• Reconstrução filogenética incluindo sequências de
referência e sequências de mostras problema. Estas últimas
são identificadas como M. hubbsi e M. australis. O fabricante
confirmou estes resultados.
• A partir das sequências da região controlo obtidas nos
estudos filogenéticos, desenharam-se um jogo de
cebadores específicos do género Merluccius, que
permitem obter amplicones a partir de DNA altamente
degradado, como o caso de DNA extraído a partir de
alimentos infantis esterilizados.
• Amplificações obtidas para todas as espécies de Merluccius,
incluindo mostras de DNA extraído de alimentos infantis
homogenizados e esterilizados
P8
P5
P4
P2
SEN
PRO
POL
PAR
MER
HUB
GAY
CAP
BIL
AUS
ALB
Hake baby foods
Size
200pb
BIOTECMAR
Digestión con HpyCH4 V
344
281
230
198
114
83
63
51
34, 32
Digestión con Nla III
410
226
184
144
262
F.picta
Marcador x 20pb
F.costata
F.limbata
F.maxima
F.nigra
F.crassa
F.radiosa
F.pulchra
F.oriens
F.bridgesi
F.cumingi
F.latimarginata
Marcador x 20pb
Autentificação de lapas do género Fissurella,
exploradas na costa chilena, mediante PCR-RFLP
Identificação e cuantificação de especies
PCR em tempo real desenhado para a detecção e
cuantificação de Sardina pilchardus:
• Apresenta uma correta amplificación
• Específico de S. pilchardus
• Útil para amplificación de DNA altamente
degradado
A percentagem estimada é de 2,79%.
2,79 %
A esta percentagem é necessária aplicar um fator
de correção x10 (baseado nas estimativas do
efeito da degradação de DNA em mostras
comerciais) resultando em uma percentagem
de 27,9%. A percentagem é similar ao
declarado no etiquetaje do produto.
•Gráfico de amplificación:
Amplificação using SSPIL system in a set of european sardine
samples (1-21), related clupeid species (22-60), food products
containing european sardine (61-64), negative controlo (65).
Estimativa de talhas e origem geográfica das capturas
A análise de marcadores genéticos populacionais e o
estudo de expressões genéticas relacionadas com a
idade, tal como se encontram misturados na adega
do barco, a partir de filetes ou troncos de peixe,
poderiam servir para a determinação de talhas e a
origem geográfica das mostras no ponto de
desembarco, sem depender da fiabilidade estatística
dos dados recolhidos a bordo. Também seria um
sistema muito eficaz de controlo das pesquerías
ilegais (por tamanho ou zona).
Biología das espécies
Áreas de investigação clássica como a
maduración sexual e o estudo dos ciclos
biológicos poderiam ser abordados mediante a
expressão de diversos genes ou a presença de
determinados produtos genéticos, em local dos
estudos macro ou microscópicos das gónadas,
não sempre fiáveis.
Múltiple paternidade em Octopus vulgaris
Mediante o uso de microsatélites temos logrado a
primeira evidença de múltiple paternidade no
superordem Octobrachia.
Análises de plancton
A abundancia, identificação de espécies e
cuantificação das mesmas em amostras de
ictioplancton, é uma metodología de avaliação dos
recursos que pode ser solucionada com técnicas
moleculares como a PCR cuantitativa. De maneira
semejante, o fitoplancton nocivo pode ser
identificado e cuantificado de maneira precisa.
IDENTIFICAÇÃO, DETECCIÓN E CUANTIFICAÇÃO EM ESPÉCIES
DO
GÉNERO
PSEUDO-NITZSCHIA,
ASOCIADAS
COM
TOXICIDADE DE TIPO AMNÉSICO POR CONSUMO DE MARISCOS
(ASP), MEDIANTE PCR EM TEMPO REAL.
Identilarvas. Implementação de sistemas de PCR a tempo real para a detecção, identificação e
cuantificação de larvas de bivalvos em amostras de plancton.
Larvas de almejas (4 especies), mejillones (2 especies),
ostras (2 especies): se diseñaron sistemas de detección y
cuantificación de PCR a tiempo real, a partir de
secuencias del gen 16S (ostras y almejas) y de un intrón
del gen nuclear que codifica para la proteína adhesiva
(mejillón). El sistema diferencia todas las especies y las
cuantifica, a partir de muestras de plancton.
La caracterización genética en el plancton, de las larvas
de especies de interés comercial, puede considerarse
como el primer paso en un sistema de trazabilidad dentro
del sector alimentario. Permite la monitorización a escala
geográfica y temporal del ciclo reproductivo de las
poblaciones naturales de esas especies.
Recta de calibrado para cuantificación larvaria de almeja japonesa. La
estimación proporcionó 9-11 larvas para un valor real de 10
Identificação larvaria de peces do Parque Nacional Mochima (Venezuela)
Del material larvario se obtuvo un total de 118 secuencias buenas, mayores a 500pb, correspondientes a 54
especies. El resto de las secuencias permiten identificar las categorías de género y familia. Una sola de ellas no
muestra identidad con ninguna de las secuencias publicadas en las bases de datos de GeneBank
(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/) o de Barcode of Life (http://www.boldsystems.org/). Varias de las especies
registradas constituyen nuevos aportes para la descripción de estadios larvarios no conocidos, por ejemplo:
Laegocephalus laevigatus, llamada localmente futre, una especie de interés comercial en la zona; igualmente se
hace una contribución importante en la familia Gerreidae (mojarras), un grupo con mediano interés pesquero
en el área, pobremente conocido en sus primeras fases de vida, presentando larvas de las especies: Gerres
cinereus, Eucinostomus gula y Eucinostomus argenteus.
Laegocephalus laevigatus, 2,43mm
Eucinostomus argenteus, 2,2mm
Gerres cinereus, 5,25mm
Eucinostomus gula, 5,10mm
Caracterização genética de especies cultivadas
Permite ter uma ferramenta útil para:
- a detecção de individuos de cultivo liberados ao meio
- estimativa da diversidade genética dos reproductores na gestão dos
cultivos
- caracterização cromosómica dos individuos poliploides
- monitorizar o proceso de crecimento e definição precisa do estadio
do ciclo biológico mediante o análesis da expresión genetica
- detecção de enfermedades nos animais de cultivo
Estudo do grau de parentesco em individuos de Pagellus bogaraveo em cultivo
Identificación, marcaje de líneas de cultivo, análisis de parentesco y evaluación de la
diversidad genética se ha realizado mediante el análisis de secuencias microsatélites
1760
6
87
5
2012
68
70
268
38
10
7
11
7
0.1
61
37
1642
15 1
2
5
6 9
78 9
89
731
16
2
50 8
138 7
2
88
129
184
15
172
166
14827
1 5
18
8
10295
La gestión de los organismos cultivados frecuentemente requiere:
Conocimiento del grado de consaguinidad
Relaciones de parentesco e identificación de progenitores
Identificación de líneas de cultivo de interés (tasa de crecimiento, resistencia a
patologías...) mediante el uso de marcadores moleculares
13 134
18 3
45 75 146 0
3
30 14 9 2
3 8
1 54
8641
85139
151
90
1121
11 181 9
15
142
173
137
43
49
58
25
144
153
145
105
147
2
135
10
92 15
12
17
40
14
16
0
8
55
65 23
18 84
33 6
1
83 6 34 03
14
13
5 52
44
912
16
99
101
21
53 67
12447
122
109
183
93 17
7
174
1
1360 40
1 1
99
17 7 0
19 34
11 164
241
12
312200
15
63
73 8
1
4
16 1 171
13 115 7 55
15 2
6
64 19
12
3
106 17790
36 74
16 81
5
57
22
1
4 1
27 2
48
66
51
149
77
107
29
182
113
104
76
80
35
56
31
94
187 0
10 57
1 4
1578
1
9675
1 8
1626
1
8
12
6
1136 3
1 16 61 9
1 16
989 8
11 11
Detecção do patógeno Enteromyxum scophthalmi
Este patógeno causa importantes problemas en el
cultivo de rodaballo
Mediante un sistema específico de PCR en tiempo
real ha sido posible la detección de este
patógeno en muestras de tejido contaminado.
Identificação e análises filogenético de espécies de copépodos parásitos
Diversas especies de copépodos parásitos de especies de peces
marinos (género Clavella) fueron caracterizadas morfológica y
genéticamente.
Muestras no previamente caracterizadas han sido identificadas
mediante los datos de secuenciación del gen CoI mitocondrial.
CSPSA2
CSPSA4
23
CSPSA10
CSPSA11
59
CSPSA3
CSPSA8
77
41
100 53
CSPSA5
CSPSA9
CSPSA13
91
CAPP1
CSPSA14
CCAU2B
60
100
CCAU1
70
CCAU3
NKAB1
CSIM2
CSIM3
100
MANT4
100
MANT6
PSPPR1
100
100
0.05
PSPAP1
Conservação da biodiversidade
A identificação e avaliação dos recursos
marinhos a proteger é um área de gran interés
para aplicar as metodologías moleculares.
Estas técnicas permiten a caracterização
precisa de uma espécie ou população, seu grau
de aillamento, seus valores de variabilidade
genética e outros dados que são determinantes
para a adopção de medidas de conservação.
Análises da estructura genética populacional do percebe Pollicipes pollicipes
Se ha caracterizado una secuencia no codificante e
hipervariable en el ADN mitocondrial del percebe
La estructura genética poblacional ha sido estudiada a
lo largo del rango de distribución de esta especie
La observada falta de diferenciación genética entre
poblaciones sería debido al elevado flujo génico
favorecido por el efecto homogenizador de las
corrientes marinas durante la etapa larvaria.
Disenho, seguimento e gestão de AMPs
Objectivos de AMPs
Ambas
Sostenibilidade
biodiversidade
Maior
tamnhño que
a distancia
meia de
disperção das
larvas
Interés
pesqueiro
Tamanho
pequeno para
que as larvas
podam
dispersarse e
abastecer áreas
de exploração
Disenho de AMPs
Rede de
reservas
interconectadas
que tenha tudos
os tipos de
espécies
Se as espécies tem
distancias courtas de
disperção não é aconsejable
por su limitada capacidade
de exportação
Filogenia de moluscos bivalvos
0.1 substitutions/site
• Gen mitocondrial ARNr 16S.
• La reconstrucción de las
relaciones filogenéticas muestra
la existencia de dos grandes
grupos uno incluyendo a
Heterodonta mientras que el otro
contiene a Pteriomorpha y
Palaeoheterodonta.
• La subfamilia Pitarinae se situa
como un grupo divergente del
resto de la familia Veneridae. En
ésta última, la definición de los
géneros Tapes y Venerupis, no
tiene una base filogenética,
presentando una naturaleza
polifilética.
82
82
100 Teskeyostrea weberi
99
Ostrea aupouria
80
Ostrea conchaphila
Ostrea denselamellosa
99 Cryptostrea permollis
Ostrea puelchana
Ostrea chiliensis
56
100 Ostrea angasi
100 Ostrea edulis
Ostrea edulis *
100
Dendostrea frons
Ostrea algoensis
Lopha cristagalli
98
100
57 Alectryonella plicatula
Dendostrea folium
Crassostrea virginica
100
65
100 Crassostrea gigas
Crassostrea gigas 54
Perna caniculata
Geukensia demissa
100
Mytilus californianus
100
63
Mytilus galloprovincialis
86
Mytilus trossulus
64
100 Mytilus edulis *
Mytilus edulis
Margaritifera falcata
100
100
Elliptio dilatata
Anodonta couperiana
100 Chlamys opercularis *
99
Chlamys varia *
100 Pecten maximus
Pecten maximus *
Cerastoderma edule *
98
Pitar rudis
Callista chione
100 Dreissena polymorpha *
100
Dreissena polymorpha
89
Mytilopsis leucophaeta
100
Ensis siliqua *
Ensis ensis *
100
Ectenagena extenta
100
Vesicomya gigas
Calyptogena magnifica
Corbicula fluminea
100
Venus verrucosa
50
80
Chamelea gallina
69
Dosinia lupinus
Dosinia exoleta *
97
Venerupis aurea
Tapes decussatus
97
Venerupis pullastra *
93
100 Tapes philippinarum *
Tapes philipinarum
Ostreidae
Pteriomorpha
Mytilidae
Unionacea Pala eoheterodonta
Pectinidae
Cardiidae
Dreissenidae
Cultellidae
Vesicomyidae
Heterodonta
Veneridae
Arbol filogenético elaborado a partir de secuencias del gen 16 rRNA obtenidas de bivalvos.
Historia evolutiva dos escómbridos (Fam. Scombridae)
Reconstrucção das relações filogenéticas
61 T.albacares
75
T.atlanticus
57
T.tonggol
93
T.obesus
T.t.thynnus
100
98 T.maccoyii
T.alalunga
37
100
89
Tribu Thunnini (atunes)
T.t.orientalis
100
E.alletteratus
E.affinis
K.pelamis
96
A.thazard
A.rochei
37
99
S.australis
S.chiliensis
84
100
95
54
Tribu Sardini (bonitos)
S.sarda
R.kanagurta
S.cavalla
A.solandri
67
Tribu Scombrini (caballas)
S.japonicus
95
G.melampus
X.gladius
0,02
Árbol filogenético de la familia Scombridae, utilizando únicamente las Transversiones de la
secuencia completa de la región control (896 pb). Se utilizó como grupo externo G. melampus.
Distancias de Tamura Nei con valores de bootstraping =1000.
Tribu Scomberomorini (carites)
Historia evolutiva da merluza (Gen. Merluccius)
Avaliação de estructura populacional em M. gayi
 Las poblaciones de la merluza chilena no presentaron una clara
estructura poblacional, sin embargo, se detectó una restricción en el
flujo génico, entre las poblaciones norte (Coquimbo) y sur (Corral),
con la cual dichas poblaciones deben ser consideradas como
unidades o stocks independientes. Otros estudios, que contemplen
un mayor número de muestras y otros marcadores moleculares
tales como microsatelites, deben ser realizados para corroborarlo.
 La categoría taxonómica de subespecies de M.gayi gayi/M. gayi
peruanus, no reflejan divisiones evolutivas desde la perspectiva
molecular evaluada
Distribución de haplotipos en las áreas muestreadas
Análisis de AMOVA para las divisiones de M. gayi
Árbol NJ para los haplotipos observados en M. gayi
63
Divisiones
Clade I

Global st
59
82
Chile vs. Perú
73
Perú + Coquimbo vs.
Valparaíso + Corral
Clade II
61
69
M.bilinearis
M. gayi peruanus
0,01
M. gayi chilensis
Poblaciones de
Merluzas chilenas
Componente %Total
de la
Varianza
EP
DP
ER
EP/DR
DP
ER
EP/DR
DP
EP
DP
10.92
89.08
9.31
6.03
84.66
9.51
4.27
86.22
5.26
94.74
F-estadístico
st= 0.1094
ct =0.0931
sc=0.0665
st =0.1534
ct =0.0951
sc =0.0471
st =0.1378
st =0.0526
P
Nf m
0.02248
4.07
0.24927
0.01564
0.01955
0.32845
0.14663
0.01271
0.12903
2.76
3.13
3.36
Historia evolutiva da merluza (Gen. Merluccius)
Avaliação de estructura populacional em M. merluccius
 Las poblaciones de la merluza europea en el Atlántico Noreste, no
presentan una clara estructura poblacional y consecuentemente poseen un
elevado flujo génico. Las divisones planteadas por ICES, de stocks norte y
sur, no reflejan de esta manera unidades independientes desde la
perspectiva evolutiva del DNA mitocondrial. Deben ser realizados otros
estudios que contemplen, la utilización de marcadores moleculares con un
mayor grado de resolución, tales como microsatelites, para confirmar dicha
estructura
 Las poblaciones de la merluza europea del Atlántico Noreste y
Mediterráneo Oeste, presentaron un reducido flujo génico, principalmente
unidireccional Atlántico-Mediterráneo. De esta forma ambas poblaciones
deben ser consideradas como unidades o stocks independientes
Árbol NJ para los haplotipos observados en M. merluccius
Análisis de AMOVA para las divisiones de M. merluccius
D
P
C
K
I
CC
N
Q
X
Divisiones
65
L
0,005
Clade I
VIIg vs. IXa
Z
VIIIc vs. Mediterráneo
VIIIc vs. IXa
HH
IXa vs. Mediterráneo
AA
DD
A
79
VIIg vs. VIII c
Y
VIIg vs. Mediterráneo
59
IXa + VIIIc vs. Mediterráneo y VIIg
Clade II
JJ
U
J
B
% Total
F -estadístico
P
Nfm
EP
DP
EP
DP
0.26
99.74
1.31
98.69
st=0.003
0.31
178
st=0.01
0.22
38
EP
DP
EP
DP
EP
DP
EP
DP
ER
EP/DR
DP
 st=0.05
0.04
6
 st= -0.02
0.74

 st=0.07
0.02
7
 st=0.07
0.01
7
 ct=0.08
 sc= -0.03
 st= 0.05
 ct= 0.11
 sc= - 0.01
 st= 0.11
0.16
0.76
0.01
0.25
0.43
0.006
10
ER
EP/DR
DP
5.75
94.25
-2.23
102.23
7.20
92.80
7.50
92.50
8.31
-2.44
94.13
11.65
-0.99
89.35
EP
DP
5.67
94.33
 st=0.06
0.006
8
Entre dos o más Zonas
T
BB
FF
E
50F
Componente
de la
Varianza
GG
II
V
H
M
EE
R
S
G
Distribución de haplotipos en las áreas muestreadas
W
Dos regiones
Atlántico vs. Mediterráneo
O
Una región
Atlántico + Mediterráneo
M.capensis
4
Perspectivas de investigação
Chips de DNA
- A disponibilidade de um elevado número de secuencias para uma
gran cantidade de espécies de interés comercial, permite a aplicação
das técnicas de microarray de DNA com o fin de identificar espécies
Controle de afloramientos de fitoplancton
- As metodologías de PCR em tempo real permiten a detecção,
identificação e cuantificação do número de células de fitoplancton
tóxico
Definição de stocks
- Definição das unidades independentes (populacionales) sob as que
recae o esforzo pesqueiro. Relações entre ditas unidades
- Valores de diversidade genética. Estimação do tamanho de
população. Determinação da situação de crecimento ou colapso das
pesquerías
Trazabilidade
- Controle da pesca ilegal
- Identificação de espécies da actividade pesqueira, utilizadas na
elaboração dos alimentos procesados
Estudo de composição de talhas de captura em pesquerías de gran
altura
- O estudo da expreção genetica ligada ao crecimento/idade permitiría
uma estimação rápida e fiable da idade das capturas.
BIOTECMAR