Otimização das condições de cultivo de Ulva lactuca (Chlorophyta, Chlorophyceae) para alimentação de Haliotis tuberculata

Dissertação de Mestrado, Estudos Integrados dos Oceanos, 26 Fevereiro de 2016, Universidade dos Açores.

Estudio preliminar de la caracterización de hembras reproductoras de la almeja canaria, Haliotis tuberculata coccinea R

Master Universitario Internacional en Acuicultura

Efecto de tres anestésicos en Haliotis tuberculata coccinea (Gastropoda) y la aplicabilidad del aceite de clavo en el cultivo de abalón

[EN]Three chemical methods for induction of relaxation in H. tuberculata coccinea (50-80mm shell length) were tested: sodium pentobarbital (60mg/l), 2-phenoxyethanol (2ml/l) and clove oil at three concentrations (0.02, 0.05 and 0,5ml/l). The time taken for animals to release from aquaria walls and recover from the anaesthetics was recorded. No mortality was observed after one week from experiment. All anaesthetics made animals release from container walls within 10-30 min, but they were ineffective as muscle relaxants, leaving the foot hard and contracted. The most effective concentration tested for clove oil was 0,5ml/l at 22ºC.

Aspectos reproductivos y acondicionamientos de reproductores de Haliotis tuberculata coccinea (Reveé, 1846)

Programa de Doctorado: Acuicultura: producción controlada de animales acuáticos

Optimización del cultivo de diatomeas bentónicas para el cultivo de post-larvas de abalón ("Haliotis tuberculata coccinea" Reeve, 1846)

[EN] Diatom cell quantity and their biochemical composition vary among species and are greatly affected by harvest stage or culture conditions. Biometric parameters, growth, attachment capacity and variations in biochemical composition of four species of benthic diatoms (Amphora sp., Navicula incerta, Nitzschia sp. and Proschkinia sp.) were studied. For biochemical analysis the diatoms were harvested at different stages, in log and stationary phase of growth. The culture conditions were identical for all the experiments, benthic diatoms were cultured during 7 days in F/2 medium at 28.5 ± 1.4 ºC, at different original inoculating densities (50000, 100000, and 250000 cell mL-1), under continuous light of 5403 ± 649 Lux provided by cool white fluorescent lighting. The cultures were neither aerated nor agitated. These results show that the specific density of 10000 cell mL-1 was the best for weekly production: Proschkinia sp. reached the highest cell density of 5.81 x 106 cells mL-1 and Amphora sp. had the highest cell attachment capacity with 12000 cell mm-2, in stationary phase of growth. Protein and lipid content were higher in log phase than in stationary phase for the four diatoms. Amphora sp. in log phase of growth had the highest lipid content of 9.74% dry weight (DW). Polyunsaturated fatty acid (PUFA) content ranged from 23.25% to 38.62% of the total fatty acids (TFA), and the four diatoms tested were richer in n-3 PUFA than in n-6 PUFA. All the diatoms had significant quantities of 20:5n-3 (EPA) ranging between 12.69% and 17.68% of TFA. Benthic diatoms play an important and critical role in abalone culture as they are the principal food source of abalone post-larvae. Therefore, it is necessary to improve diatom quantity and quality to optimize post-larval nutrition and the consistency of production, resulting in an increase in growth and survival of abalones.

Embryonic and larval development of haliotis tuberculata coccinea reeve: an indexed micro-photographic sequence

[EN] First description of the complete embryo and larval development of the Canarian abalone (Haliotis tuberculata coccinea Reeve.) was conducted along 39 stages from fertilization to the appearance of the third tubule on the cephalic tentacles and illustrated in a microphotographic sequence. Eggs obtained by induced spawning with hydrogen peroxide from the GIA captive broodstock were stocked at a density of 10 eggs/mL and kept at 23 0.5 BC for 62 h until the formation of the third tubule. Live eggs and larvae were continuously observed on a 24 h basis at a 3400 magnification under transmitted light. At each stages, specific morphological features, illustrated by microscopic photographs, were described, as well as the time required for their apparition. Fertilized eggs diameter was 205 8 mm (mean SD), whereas length and width of larvae ready to undergo metamorphosis were 216.6 5.3 mmand 172 8.8 mm, respectively. Knowledge on the larval morphological development acquired through this study will contribute to the improvement of larval rearing techniques for this abalone species.

Development of a sustainable grow-out technology for abalone Haliotis tuberculata coccinea (Reeve) as a new species for aquaculture diversification in the Canary Islands

Programa de doctorado: Acuicultura: producción controlda de animales acuáticos

Early life of the abalone Haliotis tuberculata coccínea : development, settlement and growth

Programa de doctorado: Acuicultura

Primär- und Genstruktur des Hämocyanins der Schnecke Haliotis tuberculata

Als erste komplette Sequenz eines Gastropoden-Hämocyanins wurde das Hämocyanin von Haliotis tuberculata über cDNA vollständig kloniert und sequenziert. Die Primärstruktur besteht aus 3404 Aminosäuren mit einer errechneten Molekülmasse von 392 kDa. Neben der vollständigen Primärstruktur des sezernierten Proteins ist in der cDNA eine Signalsequenz kodiert. Mit Hilfe spezifischer Primer wurde die Genstruktur des HtH1-Gens zwischen der Signalsequenz und dem 3´-UTR über PCR aus genomischer DNA ermittelt. Dies ist die erste bekannte Genstruktur eines Schnecken-Hämocyanins. Das Gen umfaßt etwa 28,6 kb und besteht aus 17 Exons und 16 Introns. Die kodierende Sequenz des Signalpeptids und der acht FUs sind in den Linker-Regionen durch Introns (Linker-Introns) getrennt. Die Signalsequenz von bislang 48 Nukleotiden sowie die Sequenz der funktionellen Domänen HtH1-a, HtH1-f und HtH1-g sind durch 'interne' Introns in zwei bis vier Exons unterteilt. Von der Untereinheit HtH2 wurde über cDNA und genomische PCR die vollständige kodierende Sequenz der funktionellen Domänen HtH2-b bis HtH2-h und ein großer Teil von HtH2-a sequenziert. Die partielle Primärstruktur umfaßt 3307 Aminosäuren. Es fehlen noch etwa 100 Aminosäuren aus dem N-terminalen Bereich von HtH2-a. Das Fragment des HtH2-Gens von 18,3 kb besteht aus 15 Exons und 14 Introns. Die Exon-Größen und die Positionen sowie Phasen der Introns entsprechen exakt den Verhältnissen im HtH1-Gen. Multiple Sequenzalignments und daraus erstellte phylogenetische Stammbäume mit den abgeleiteten Aminosäuresequenzen von HtH1, HtH2 und anderen Mollusken-Hämocyaninen zeigen die Verwandtschaftsverhältnisse der Mollusken-Hämocyanine. Auf der Annahme basierend, daß eine 'molekulare Uhr' existiert, läßt sich mit Hilfe einer Distanzmatrix die Phylogenie der Mollusken-Hämocyanine rekapitulieren und die einzelnen Aufspaltungsereignisse im Verlauf der Evolution der Mollusken datieren.

Kryoelektronenmikroskopie von Proteinen: 3D-Struktur (12 A) des Hämocyanins der Schnecke Haliotis

Zusammenfassung:Die Quartärstruktur des respiratorischen Proteins Hämocyanin (Isoform HtH1) aus der marinen Schnecke Haliotis tuberculata wurde vermittels Kryoelektronen-mikroskopie und 3D-Rekonstruktion untersucht. Das Molekül ist zylinderförmig, hat einen Durchmesser von ca. 35 nm und besteht aus einer Zylinderwand und einem internen Kragenkomplex. Dieser wiederum besteht aus einem Collar und einem Arc.Die kryoelektronenmikroskopischen Aufnahmen von in glasartigem Eis fixierten HtH1-Molekülen brachte eine enorme Verbesserung der Anzahl der zur Verfügung stehenden Ansichtswinkel gegenüber den negativkontrastierten Molekülen, die auf Karbonfilm präpariert waren.Die 3D-Rekonstruktion des HtH1 mittels Aufnahmen bei drei verschiedenen Defo-kuswerten verbesserte die Auflösung noch einmal deutlich gegenüber den Rekon-struktionen, die aus Aufnahmen bei einem festen Defokuswert gemacht wurden, und zwar auf 12 Å. Das Molekül besitzt eine D5-Symmetrie.Aus dieser bisher genausten Rekonstruktion eines Molluskenhämocyanins aus EM-Bildern ließen sich folgende neue Strukturdetails ableiten:· Ein Untereinheitendimer konnte als Repeating Unit im Dekamer des HtH1 beschrieben werden.· Das Untereinheitendimer konnte aus der 3D-Dichtekarte isoliert werden. Es be-steht eindeutig aus 16 Massen, die funktionellen Domänen entsprechen. Zwei dieser Massen bilden den Collar, zwei den Arc und 12 das Wandsegment.· Die gegenläufige Anordnung der beiden Untereinheiten innerhalb dieses Unte-reinheitendimers konnten bestätigt und auf zwei Möglichkeiten eingeschränkt werden.· Die Zahl der alternativen Anordnungen der 16 funktionellen Domänen (HtH1-a bis HtH1-h) im Untereinheitendimer konnten von 80 auf 2 eingeengt werden.· Es konnte über molekulares Modellieren mithilfe einer publizierten Kristallstruk-tur eine 3D-Struktur fastatomarer Auflösung der funktionellen Domäne HtH1-g berechnet werden.· Die funktionelle Domäne HtH1-g konnte als Domänenpaar plausibel in die 3D?Dichtekarte des Untereinheitendimers eingepasst werden, und zwar in die beiden Massen des Arc.Aus der elektronenmikroskopisch gewonnenen Dichtekarte wurde mit Hilfe des

Avaliação do stock de Abalones: uma pesca sustentável

Jornadas "Ciência nos Açores – que futuro? Tema Ciências Naturais e Ambiente", Ponta Delgada, 7-8 de Junho de 2013.

Differentielle Expression und molekulare Evolution von Mollusken-Hämocyanin

Molekularbiologische und biochemische Untersuchungen an den zwei Gastropoden-Arten Haliotis tuberculata und Haliotis asinina zeigten, dass diese jeweils zwei unterscheidbare Hämocyanin-Isoformen (HtH1/HaH1 und HtH2/HaH2) besitzen, die in unterschiedlichen Mengen in der Hämolymphe vorkommen. In situ-Hybridisierungsversuche an H. asinina ergaben, dass die beiden Hämocyanin-Isoformen sowohl entwicklungsspezifisch als auch gewebsspezifisch exprimiert werden. Die Transkription der Hämocyanin-Gene setzt bereits 9 Stunden nach der Befruchtung ein und ist von diesem Zeitpunkt an in allen Stadien der Larvalentwicklung nachweisbar. Während dieser Entwicklungsphase sind die Expressionsmuster der beiden Isoformen weitgehend überlappend, wohingegen in adulten Tieren in verschiedenen Geweben isoformspezifische Expressionsmuster auftreten. Diese Ergebnisse deuten auf funktionelle Unterschiede der beiden Hämocyanin-Isoformen hin, und somit darauf, dass Hämocyanin neben dem Transport von Sauerstoff noch weitere Funktionen ausüben könnte (Streit et al., 2005). Weiterhin wurden Untersuchungen zur Primär- und Sekundärstruktur der Hämocyanine aus H. tuberculata und zwei weiteren Arten (Megathura crenulata und Aplysia californica) durchgeführt. Von den Vetigastropoden M. crenulata und H. tuberculata konnten die für die beiden Hämocyanin-Isoformen kodierenden cDNA-Sequenzen vervollständigt werden. Von HtH1 und HtH2 wurden zudem die Gensequenzen komplettiert. Die Sequenzen des KLH1-Gens wurden bis auf 24 bp der 5’UTR und die für das Signalpeptid 1 kodierenden 33 bp ermittelt. Erstmals ist es gelungen, Promotorsequenzen von Mollusken-Hämocyanin-Genen zu sequenzieren. Für HtH2 wurden 181 bp und für KLH2 906 bp des Promotors analysiert. Beide Gensequenzen weisen das konservierte Sequenzmotiv der TATA-Box auf. Wie bei H. tuberculata treten auch bei M. crenulata die beiden Isoformen in unterschiedlichen Mengenverhältnissen in der Hämolymphe auf. In den bisher analysierten Sequenzen dieser beiden Gastropoden konnten keine regulatorischen Elemente identifiziert werden, welche die differentielle Expression bedingen könnten. Die Genstruktur des Hämocyanins von A. californica konnte ebenfalls aufgeklärt werden. Die kodierenden Bereiche des AcH-Gens werden durch insgesamt 45 interne Introns fragmentiert. Im Gen liegen neun Insertionspositionen vor, in denen paraloge Introns inserieren. Zudem sind neun Introns ortholog zu internen Introns anderer Mollusken-Hämocyanin-Gene. Im Fall der paralogen und orthologen Introns handelt es sich um sehr ursprüngliche Introns, die bereits vor der Radiation der Mollusken inserierten. Damit widerlegen diese Ergebnisse die bisherige Annahme („Intron late”-Hypothese), der zufolge die Insertion interner Introns erst nach der Trennung der Gastropoden und Cephalopoden eingesetzt haben soll. Im Zuge dieser Sequenzanalysen ergaben sich zudem Hinweise auf die Existenz einer weiteren AcH-Isoform, da 13 Fragmente ermittelt wurden, die in den kodierenden Bereichen Sequenzunterschiede von bis zu 20% zu AcH 1 aufweisen. Die detaillierten Studien der Haliotis-Hämocyanine deckten einen weitreichenden phylogenetischen Informationsgehalt der Hämocyanin-Sequenzen auf. In weiterführenden Analysen wurden Teilsequenzen der Hämocyanin-Gene von 12 verschiedenen Haliotis-Arten amplifiziert. Der daraus rekonstruierte Stammbaum liefert entsprechend spezifischer Indels eine deutliche Auftrennung der Haliotidae in eine nordpazifische und eine europäischaustralasische Abstammungslinie. Anhand dieser Analyse lassen sich der phylogeographische Ursprung der Haliotiden aufzeigen (Streit et al., 2006) und deren Wanderungsbewegungen nachvollziehen. Hämocyanin-Daten wurden des Weiteren für phylogenetische Analysen auf höherem taxonomischem Niveau eingesetzt. Innerhalb der Klasse der Polyplacophoren wurden interfamiliäre Verwandtschaftsverhältnisse rekonstruiert. Für diese Analyse wurden Teilsequenzen der Hämocyanin-Gene 17 unterschiedlicher Arten ermittelt. Die phylogenetische Untersuchung zeigt, dass sich die Polyplacophoren eindeutig in die beiden Ordnungen der Lepidopleurida und Chitonida auftrennen, da die Chitonida eine spezifische „Deletion” aufweisen. Anhand dieses Merkmals kann auch Callochiton bouveti, der diese „Deletion” besitzt und dessen phylogenetische Einordnung bisweilen umstritten war, eindeutig den Chitonida zugeordnet werden. Innerhalb der Chitonida bilden sowohl die Chitonina als auch die Acanthochitonina monophyletische Gruppen.

Structures of two molluscan hemocyanin genes: Significance for gene evolution

We present here the description of genes coding for molluscan hemocyanins. Two distantly related mollusks, Haliotis tuberculata and Octopus dofleini, were studied. The typical architecture of a molluscan hemocyanin subunit, which is a string of seven or eight globular functional units (FUs, designated a to h, about 50 kDa each), is reflected by the gene organization: a series of eight structurally related coding regions in Haliotis, corresponding to FU-a to FU-h, with seven highly variable linker introns of 174 to 3,198 bp length (all in phase 1). In Octopus seven coding regions (FU-a to FU-g) are found, separated by phase 1 introns varying in length from 100 bp to 910 bp. Both genes exhibit typical signal (export) sequences, and in both cases these are interrupted by an additional intron. Each gene also contains an intron between signal peptide and FU-a and in the 3′ untranslated region. Of special relevance for evolutionary considerations are introns interrupting those regions that encode a discrete functional unit. We found that five of the eight FUs in Haliotis each are encoded by a single exon, whereas FU-f, FU-g, and FU-a are encoded by two, three and four exons, respectively. Similarly, in Octopus four of the FUs each correspond to an uninterrupted exon, whereas FU-b, FU-e, and FU-f each contain a single intron. Although the positioning of the introns between FUs is highly conserved in the two mollusks, the introns within FUs show no relationship either in location nor phase. It is proposed that the introns between FUs were generated as the eight-unit polypeptide evolved from a monomeric precursor, and that the internal introns have been added later. A hypothesis for evolution of the ring-like quaternary structure of molluscan hemocyanins is presented.