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Proteomic Profiling and Knock-out Analysis of Key Components of the Zebrafish Egg: Discovering Vitellogenin Contributions to Fish Egg Quality

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¿Qué determina la mala calidad de los huevos de peces?

La mala calidad de los huevos de los peces de cultivo y su enorme variabilidad constituyen un problema que afecta a las piscifactorías de todo el mundo. Sin embargo, hasta el momento se han llevado a cabo muy pocos estudios sobre cómo el desequilibrio en los niveles de las proteínas del huevo, que son cruciales para el desarrollo temprano, podría afectar negativamente a la calidad de los huevos de los peces.

Alimentos y recursos naturales
Investigación fundamental

Los principales componentes de los huevos de los peces son las proteínas de la yema (PY) derivadas de unos precursores conocidos como vitelogeninas (Vtg). Todos los peces producen múltiples tipos de Vtg, que pueden desempeñar funciones diferentes durante la maduración de los ovocitos, la nutrición embrionaria y la nutrición larvaria. Los procesos citológicos subyacentes implican la participación de sistemas complejos de receptores de Vtg, mecanismos endocitóticos, enzimas y otros componentes proteicos. Los indicios preliminares señalan que la disfunción de estos sistemas contribuye a la mala calidad de las huevos de los peces. El equipo del proyecto financiado por la Unión Europea FISHEGG empleó el pez cebra (Danio rerio) como organismo modelo para estudiar las características proteómicas responsables de la calidad de los huevos de los peces. En este contexto, se caracterizó la estructura molecular, la expresión y la filogenia de los genes Vtg, así como las proteínas codificadas por estos genes. Los investigadores también llevaron a cabo una evaluación y cuantificación proteómica de las Vtg y las PY relacionadas derivadas de Vtg en hembras gestantes, ovocitos, huevos y larvas de desoves de buena y mala calidad. Es más, identificaron aquellas Vtg esenciales mediante estudios basados en una nueva técnica de supresión de la expresión génica. Los resultados revelaron que los huevos de mala calidad carecen de las proteínas relacionadas con el metabolismo energético, el metabolismo lipídico y la síntesis de proteínas. Además, aunque son muy ricos en lectinas y proteínas de la zona pelúcida, presentan un mayor número de proteínas relacionadas con oncogenes, lisosomas, funciones inmunitarias innatas y procesos de muerte celular. Se detectaron asimismo varias proteínas indicadoras de la calidad de los huevos, cuyo perfil de expresión era diferente entre huevos de buena y mala calidad. El proyecto obtuvo información molecular precisa sobre el efecto de múltiples Vtg y las PY derivadas de estas en la calidad de los huevos del pez cebra. El estudio de supresión de la expresión génica corroboró que las Vtg desempeñan funciones cruciales durante la ovogénesis materna y el desarrollo embrionario y larvario. También se identificaron varias proteínas, incluyendo las Vtg, como marcadores potenciales de la calidad de las huevas para estudios futuros. Los resultados de FISHEGG mejorarán sustancialmente la comprensión de los mecanismos moleculares que subyacen a la ovogénesis en los peces y facilitarán el descubrimiento de los determinantes proteómicos responsables de la calidad de los huevos de los peces. Es más, el proyecto contribuirá tanto al crecimiento sostenible de la piscicultura como a la seguridad alimentaria mundial gracias a la optimización la calidad de los huevos en peces de vivero.

Palabras clave

Calidad de los huevos, proteínas de la yema, vitelogeninas, FISHEGG, pez cebra

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