Os ecologistas marinhos da NUS descobriram mudanças na expressão gênica de corais submetidos ao calor de curto prazo e ao estresse de sedimentos, que fornecem informações essenciais para estratégias de gerenciamento de recifes mais eficazes.

As comunidades de coral estão enfrentando maiores pressões ambientais devido aos efeitos do aquecimento global. Aqueles localizados em águas costeiras nas proximidades da terra estão frequentemente expostos a outras condições estressantes, como o aumento das taxas de sedimentação devido às atividades terrestres. A capacidade dos corais de responder a diferentes fatores de estresse ambiental ainda não está clara. Embora a pesquisa baseada na transcriptômica focada em uma única variável, como o calor, tenha melhorado o entendimento sobre a capacidade dos corais de responder às mudanças ambientais, múltiplos estressores coocorrentes em sistemas marinhos têm sido pouco estudados.

Prof Peter Todd e Dra. Rosa Celia Poquita-Du do Departamento de Ciências Biológicas, A NUS estudou os impactos de dois grandes estressores nos corais (calor e sedimentos) extraídos de três locais de recife nas ilhas do sul de Cingapura. O estudo envolveu um experimento ex situ (~ 3 semanas), trabalho de laboratório molecular, e bioinformática, que levou cerca de um ano para ser concluída. Eles descobriram que a exposição de corais Pocillopora acuta ao calor de curto prazo e estresse de sedimentos causa uma mudança significativa em seus padrões de expressão gênica. Eles descobriram que o estresse térmico é o principal fator que causa essas mudanças na expressão do gene, em vez de estresse de sedimentos. Contudo, na presença de estressores de calor e sedimentos, o efeito combinado é muito maior do que o esperado, indicando efeitos sinérgicos.

Os pesquisadores também descobriram que um determinado gene associado ao desenvolvimento do cílio responde especificamente a estressores combinados. Cílios são pequenos apêndices semelhantes a fios no coral que desempenham funções importantes (por exemplo, rejeição de sedimentos e alimentação) e são um componente essencial para a sobrevivência do coral. Esta descoberta sugere que a capacidade do coral de manter continuamente suas estruturas ciliares pode ser afetada quando o estresse térmico é exacerbado pela sedimentação.

O professor Todd disse:"O conhecimento disponível sobre as funções dos genes em corais é atualmente muito limitado. O conjunto de genes que respondem ao calor e aos sedimentos relatado neste trabalho é um ponto de partida para entender melhor suas funções. Isso é importante para o desenvolvimento de marcadores genéticos que podem ser direcionados para monitorar respostas de corais a condições específicas de estresse ambiental. "

Na próxima fase da pesquisa, a equipe de pesquisa planeja examinar as relações entre os níveis de expressão do gene do coral e a aptidão do coral (por exemplo, crescimento, calcificação, produção de lípidos) para obter uma melhor compreensão das funções desempenhadas por genes-chave nos corais. Isso é essencial para estratégias de intervenção que envolvem o aprimoramento de atributos selecionados em corais para que eles possam continuar a sobreviver quando as condições ambientais se tornam mais estressantes.