Genetic analyses in the gooseneck barnacles(Genus "Pollicipes")

Abstract

[Resumo] Os percebes do xénero Pollicipes son crustáceos mariños de vida sésil que habitan costas rochosas expostas a fortes mareas e ondas nas zonas costeiras occidentais de Europa, África e América. En base a diferenzas morfolóxicas do pedúnculo describíronse dous fenotipos: percebes de sol e de sombra. Os resultados obtidos permitiron reconstruír filoxenias nesta familia en base a marcadores mitocondriais (16S ADNr e COI) e nucleares (18S-28S ADNr e EF1α) que mostraron topoloxías discrepantes debido ás diferentes forzas evolutivas ás que se atopa sometido cada marcador. Os datos estruturais obtidos nas rexións ITS1, 5.8S e ITS2 permitiron identificar a orixe monofilética de certos taxones así como establecer os patróns de pregamento de ditas rexións no subfilo Crustacea. Os marcadores microsatélites optimizados permitiron comprobar a existencia de panmixis entre as poboacións dos percebes P. pollicipes nas costas atlánticas e elaborar un modelo loxístico para determinar a súa posible orixe xeográfica. Os estudios de expresión xénica permitiron validar a utilidade dos xenes de referencia albumina, HSP70, HSP90, actina, β-actina e histona H3 para este tipo de estudios e detectar diferenzas significativas entre certos xenes relacionados coa integridade e musculatura do pedúnculo entre os dous fenotipos do percebe.

[Resumen] Los percebes del género Pollicipes son crustáceos marinos de vida sésil que habitan costas rocosas expuestas a fuertes mareas y oleajes en las zonas costeras occidentales de Europa, África y América. En base a diferencias morfológicas del pedúnculo se han descrito dos fenotipos: percebes de sol y de sombra. Los resultados obtenidos permitieron reconstruir filogenias en esta familia en base a marcadores mitocondriales (16S ADNr y COI) y nucleares (18S-28S ADNr y EF1α) que mostraron topologías discrepantes debido a las diferentes fuerzas evolutivas a las que se encuentra sometido cada marcador. Los datos estructurales obtenidos en las regiones ITS1, 5.8S e ITS2 permitieron identificar el origen monofilético de ciertos taxones así como establecer los patrones de plegamiento de dichas regiones en el subfilo Crustacea. Los marcadores microsatélites optimizados permitieron comprobar la existencia de panmixis entre las poblaciones de los percebes P. pollicipes en las costas atlánticas y elaborar un modelo logístico para determinar su posible origen geográfico. Los estudios de expresión génica permitieron validar la utilidad de los genes de referencia albúmina, HSP70, HSP90, actina, β-actina e histona H3 para este tipo de estudios y detectar diferencias significativas entre ciertos genes relacionados con la integridad y musculatura del pedúnculo entre los dos fenotipos de percebe.

[Abstract] Barnacles from the genus Pollicipes are marine crustaceans of sessile lifestyle which inhabit rocky coasts exposed to string waves and tides in western coasts of Europe, Africa and America. Two phenotypes have been described based on morphological differences of the peduncle: sun barnacles and shadow barnacles. Obtained results let reconstruct phylogenies in this family using mitochondrial (16S rDNA and COI) and nuclear (18S-28S rDNA and EF1α) markers which showed discrepant topologies due to the different evolutionary forces which drive the molecular evolution of each marker. Structural data obtained from ITS1, 5.8S and ITS2 regions let identified the monophyletic origin of certain taxa, and establish the folding of these regions in subphylum Crustacea. Optimised microsatellite markers let corroborate the existence of panmixis between wild populations of P. pollicipes in Atlantic coasts and develop a logistic model to determine the geographical origin of these populations. Genic expression assays let validate the utility of the reference genes albumin, HSP70, HSP90, actin, β-actin and histone H3 in this kind of studies and detected significant differences between certain genes related to peduncular integrity and muscularity between both phenotypes.