Daniel Santos Luque Zurita; Eusebio Walter Colque Rondon; Armando Jacinto Arenazas Rodriguez; Lucía Florencia Franchini -; Sergio Bryan Bernuy Rodriguez; Carmen Mérida Flores Farfán

Objetivo

Evualar el transcriptoma por RNAseq en el desarrollo embrionario de Danio rerio (pez cebra) frente a diferentes plaguicidas agrícolas de uso masivo en la región de Arequipa

Resumen:

El efecto de los plaguicidas de uso masivo en la región de Arequipa, de seguro están generando alteraciones nocivas a nivel molecular, celular e histológico en la biota regional, que no están siendo reportados científicamente, lo que constituye un riesgo para el ambiente, la biodiversidad y la salud humana. La investigación se realizará en el Laboratorio de Biología Celular de la Escuela Profesional de Biología y en el bioterio automatizado de Pez cebra, que pronto será implementado en la UNSA. Se ensayarán técnicas moleculares modernas como el RNAseq y el uso de organismos modelo como el pez cebra (Danio rerio) y se evaluará el transcriptoma por RNAseq en el desarrollo embrionario de Danio rerio, frente a diferentes plaguicidas agrícolas de uso masivo en la región de Arequipa. Nuestros principales objetivos son: evaluar el transcriptoma por RNAseq en el desarrollo embrionario de Danio rerio (pez cebra) frente a diferentes plaguicidas agrícolas de uso masivo en la región de Arequipa, e identificar daños a nivel histológico, en órganos sensibles.

Palabras clave

RNAseq, Danio rerio, Plaguicidas, Arequipa, UNSA

Problema central

Actualmente el uso masivo de plaguicidas a nivel mundial es alrededor de 2.5 millones de toneladas al año, y según el anuario de estadísticas ambientales 2019 del INEI, al 2018 se han importado 22439.8 toneladas de plaguicidas químicos de uso agrícola al Perú, lo que genera efectos adversos al ambiente y a la salud en diferentes niveles, la región de Arequipa, no es ajena a dicha problemática. Actualmente existe un desconocimiento de los efectos de los plaguicidas de uso masivo en la región de Arequipa que está generando alteraciones nocivas a nivel molecular, celular e histológico en la biota regional , así mismo circunstancias, que no están siendo reportadas científicamente, lo que generaría un riesgo a la biodiversidad, salud humana y al ambiente en general. Este desconocimiento genera que se planteen nuevas estrategias de detección de estos contaminantes pertenecientes al grupo de los denominados "emergentes", con base científica y enfocados a la búsqueda de alternativas o gestión al uso masivo de éstos en el ambiente. Esta problemática se incrementa por el desconocimiento y no utilización de técnicas moleculares novedosas como RNAseq y el uso de organismos modelo como lo es el pez cebra (Danio rerio) para el estudio de los efectos de los plaguicidas de uso masivo en la región de Arequipa. Es por ello que en la presente investigación se propone trabajar con el organismo modelo, pez cebra (Danio rerio), a quien en la actualidad se conoce la secuencia de su genoma, y muestra que, el 71% de los genes presentes en el genoma humano tienen un equivalente en D. rerio y aproximadamente del total de genes que en humanos se han vinculado con algún tipo de enfermedad con bases genéticas, 81% de éstos presentan un homólogo en el pez cebra.

Hipótesis planteada

El sistema modelo pez cebra se utiliza para la investigación en procesos de desarrollo debido a su fecundidad y sus similitudes genéticas y fisiológicas con los mamíferos. Al analizar los efectos transcriptomáticos de los tratamientos con plaguicidas en embriones de pez cebra usando una plataforma de secuenciación después de la fertilización (hpf), se espera obtener impactos significativos en múltiples eventos biológicos en los embriones en desarrollo. Tales como cambios en la expresión génica y el empalme alternativo en relativamente genes, ocasionando cambios transcriptómicos sustanciales en el gen, además, se podrían activar muchas vías de enfermedad, incluida la muerte organismal, la insuficiencia de crecimiento, la morfología anormal del tejido embrionario, la cardiopatía congénita y la neuritogénesis adversa.

Resultados esperados

Como resultado de la investigación se espera tener:
- Conocimiento sobre la Evaluación del transcriptoma por RNAseq en el desarrollo embrionario de Danio rerio (pez cebra) frente a diferentes plaguicidas agrícolas de uso masivo en la región de Arequipa.

Así también, con el financiamiento otorgado se tendrá:
- 02 artículos científicos aceptados para publicación en revistas indizadas en la base Scopus o Web of Science.
- 02 estudiantes o egresados UNSA titulados/graduados como biólogos con la opción de Tesis formato artículos.
- 01 ponencia de los resultados intermedios o finales de la investigación presentadas en eventos científicos de nivel nacional o internacional.

Impactos esperados

- A nivel social el proyecto permitirá contar con un conocimiento más amplio sobre el efecto de los plaguicidas sintéticos en la biota en general.
- A nivel económico, se genera la posibilidad de conocer el costo económico por la pérdida de la biodiversidad en los ecosistemas impactados.
- A nivel ambiental, se genera una técnica alternativa para la determinación del estado ecológico y riesgo ambiental provocado por contaminantes emergentes en los ecosistemas.
- A nivel técnico, el desarrollo de procedimientos técnicas y protocolos para el estudio de transcriptos.