Influência do fotoperíodo na produção de pigmentos e na transcrição gênica da biossíntese do ácido eicosapentaeonico na microalga Phaeodactylum tricornutum

Abstract

Os ácidos graxos poli-insaturados (PUFAs) são essenciais para a alimentação e saúde animal, especialmente o ácido eicosapentaenoico (EPA) com potenciais aplicações nutracêuticas e farmacêuticas. A única fonte atualmente disponível de EPA é o óleo de peixe, entretanto a possível contaminação deste ácido graxo no ambiente marinho, torna-se uma preocupação para a nutrição humana. Neste caso, as microalgas são candidatos interessantes para a produção deste composto. A diatomácea Phaeodactylum tricornutum acumula EPA naturalmente. Apesar desta microalga possuir o genoma sequenciado, ainda há um conhecimento limitado em relação aos mecanismos moleculares e a regulação da transcrição gênica no metabolismo dos ácidos graxos. As microalgas alteram o teor dos pigmentos fotossintetizantes em resposta às alterações na intensidade de luz a fim de otimizar a fotossíntese. O metabolismo celular pode ser alterado tanto por fatores relacionados ao tempo de exposição a luz, quanto por mecanismos endógenos. O efeito das condições ambientais na transcrição dos genes da biossíntese do EPA ainda é um assunto inexplorado. Portanto, neste trabalho foi avaliado a possível correlação entre diferentes fotoperíodos (12:12, 16:8 e 24:0) no perfil dos pigmentos fotossintetizantes (clorofila a, clorofila c, fucoxantina, diadinoxantina e β-caroteno) e no perfil de transcrição dos genes PTD6, PTD15, ELOb1, ELOb2, PTD5 alfa e PTD5 beta em específicos intervalos de tempo. As culturas foram aclimatadas durantes sete dias utilizando o meio f/2 de Guillard modificado. Após a aclimatação, o experimento foi realizado em 26 horas, sendo que as coletas foram feitas em diferentes intervalos de tempo. As concentrações de clorofila a, clorofila c e fucoxantina foram maiores nos fotoperíodos 12:12 e 16:8 durante o período claro e menores durante o período escuro. Cada fotoperíodo apresentou um perfil distinto na concentração de pigmentos e na expressão dos genes da biossíntese de EPA. O fotoperíodo influencia nos níveis de transcritos dos genes dessa via metabólica, assim como no acúmulo de pigmentos.