Criopreservação de seis gêneros de Symbiodiniaceae e avaliação de perfis de ácidos graxos em resposta a tratamentos com aumento de salinidade

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 12408 (2022) Citar este artigo

978 Acessos

2 citações

1 Altmétrico

Detalhes das métricas

Symbiodiniaceae são um grupo diversificado de dinoflagelados, a maioria dos quais são de vida livre e/ou associados a uma variedade de protistas e outros hospedeiros invertebrados. A manutenção de culturas isoladas é trabalhosa e dispendiosa, e a criopreservação proporciona um excelente caminho para o seu armazenamento a longo prazo. Nosso objetivo foi criopreservar 15 isolados cultivados de seis gêneros de Symbiodiniaceae usando dimetilsulfóxido (DMSO) como agente crioprotetor (CPA). Abaixo de 15% de DMSO, 10 isolados foram criopreservados com sucesso usando congelamento rápido ou congelamento de taxa controlada. As culturas que falharam ou tiveram baixa sobrevivência foram submetidas a (1) uma redução de CPA para 10%, ou (2) aumento do tratamento de salinidade antes do congelamento. A 10% de DMSO, três outros isolados foram criopreservados com sucesso. A 15% de DMSO houve altas viabilidades celulares em Symbiodinium pilosum tratado com 44 partes por mil (ppt) e 54 ppt de meio de cultura. Um isolado de Fugacium sp. criopreservado com sucesso após tratamentos de salinidade de 54 ppt e 64 ppt. Análises de ácidos graxos (AG) de S. pilosum após tratamento com salinidade de 54 ppt mostraram níveis aumentados de AG saturado, enquanto Fugacium sp. tinha baixos ácidos graxos poli-insaturados em comparação com a salinidade normal (34 ppt). Compreender os efeitos da salinidade e o papel dos FAs na criopreservação ajudará no desenvolvimento de protocolos para estes táxons ecologicamente importantes.

Espécies de dinoflagelados pertencentes à família Symbiodiniaceae frequentemente existem em relações endossimbióticas com invertebrados, incluindo corais, anêmonas do mar, águas-vivas, moluscos gigantes, vermes chatos e foraminíferos bentônicos1. Algumas espécies também existem como fitoplâncton de vida livre em ambientes costeiros2. Symbiodiniaceae endossimbióticas são cruciais para apoiar o crescimento, a sobrevivência e os processos metabólicos de seus hospedeiros, fornecendo carbono fixado fotossinteticamente na forma de carboidratos, açúcares, amidos e aminoácidos3. A sua simbiose com corais rochosos é fundamental para a formação e existência de ecossistemas saudáveis ​​de recifes de coral4. Symbiodiniaceae são geneticamente diversas e têm sido historicamente agrupadas em uma série de linhagens filogenéticas, ou seja, clados A – J5,6 e numerosos tipos ou espécies de subclados7. No entanto, a recente revisão taxonômica da família Symbiodiniaceae permitiu a descrição formal de onze gêneros8, cada um contendo uma variedade de espécies de Symbiodiniaceae com atributos ecológicos distintos.

Muitas espécies de dinoflagelados são mantidas em coleções de culturas vivas. Isto requer subcultura contínua que é dispendiosa e corre o risco de perda de estirpes, contaminação e alterações na integridade genética9,10. A criopreservação, o processo de preservação de células, tecidos ou microrganismos viáveis ​​num estado congelado durante longos períodos de tempo, proporciona uma oportunidade para superar estes desafios11. O sucesso da criopreservação depende da aplicação de agentes crioprotetores (CPAs) apropriados, taxas de congelamento, equilíbrio osmótico e processos de nucleação de gelo12. Nas microalgas marinhas, são adicionados CPAs como glicerol, dimetilsulfóxido (DMSO) e metanol para evitar danos celulares devido à formação de gelo durante o congelamento9,13. O CPA ideal, o tempo de equilíbrio, o tipo de taxas de congelamento utilizadas e a temperatura de descongelamento variam entre as espécies10,14,15.

A criopreservação bem-sucedida de dinoflagelados simbióticos fornecerá um recurso que pode ser usado na pesquisa e na conservação de recifes de coral16. O uso de diferentes técnicas de criopreservação e quantidade adequada de crioprotetores levaram à alta sobrevivência celular de Breviolum sp. 10. Para espécies de Symbiodiniaceae, a criopreservação bem-sucedida foi relatada nestes gêneros: Durusdinium17,18,19, Breviolum10,14,19,20, Gerakladium15,19, Fugacium e Cladocopium19. No entanto, existe a necessidade de desenvolver protocolos robustos de criopreservação para várias espécies ou subclados e outros gêneros de Symbiodiniaceae.