ABSTRACT. In rocky shores, desiccation is triggered by daily tide changes, and experimental evidence suggests that local distribution of algal species across the intertidal rocky zone is related to their capacity to tolerate desiccation. In this context, the permanence of Pyropia columbina in the high intertidal rocky zone is explained by its exceptional physiological tolerance to desiccation. This study explored the metabolic pathways involved in tolerance to desiccation in the Chilean P. columbina, by characterizing its transcriptome under contrasting conditions of hydration. We obtained 1,410 ESTs from two subtracted cDNA libraries in naturally hydrated and desiccated fronds. Results indicate that transcriptome from both libraries contain transcripts from diverse metabolic pathways related to tolerance. Among the transcripts differentially expressed, 15% appears involved in protein synthesis, processing and degradation, 14.4% are related to photosynthesis and chloroplast, 13.1% to respiration and mitochondrial function (NADH dehydrogenase and cytochrome c oxidase proteins), 10.6% to cell wall metabolism, and 7.5% are involved in antioxidant activity, chaperone and defense factors (catalase, thioredoxin, heat shock proteins, cytochrome P450). Both libraries highlight the presence of genes/proteins never described before in algae. This information provides the first molecular work regarding desiccation tolerance in P. columbina, and helps, to some extent, explaining the classical patterns of ecological distribution described for algae across the intertidal zone. Keywords: Pyropia, desiccation stress, ESTs, seaweeds, transcriptomics, proteins.
Expresión diferencial de genes en Pyropia columbina (Bangiales, Rhodophyta)bajo hidratación y desecación natural RESUMEN. En zonas rocosas costeras, la desecación es gatillada por cambios diarios en los niveles de marea, y la evidencia experimental indica que la distribución de las algas en la zona intermareal está relacionada con su capacidad para tolerar la desecación. En este contexto, la presencia de Pyropia columbina en la zona alta del intermareal se explica por su excepcional tolerancia fisiológica a la desecación. Este estudio explora las vías metabólicas involucradas en la tolerancia a la desecación en P. columbina, a través de la caracterización de su transcriptoma bajo condiciones de hidratación contrastantes. Se obtuvo 1,410 ESTs provenientes de dos librerías de substracción de cDNA de frondas naturalmente hidratadas y desecadas. Los transcriptomas de ambas librerías contienen transcritos de diversas rutas metabólicas relacionadas a la tolerancia. Entre los transcritos expresados 15% están involucrados en la síntesis de proteínas, su procesamiento y degradación, 14,4% asociados a fotosíntesis y cloroplasto, 13,1% a respiración y función mitocondrial, 10,6% al metabolismo de la pared celular y 7,5% a la actividad antioxidante, proteínas chaperonas y factores de defensa (catalasa, tiorredoxina, proteínas de shock térmico, citocromo P450). En ambas librerías se de...