Transcriptômica comparativa em Ceriantharia (Cnidaria): ênfase em processos de seleção genética no repertório de toxinas

Abstract

Cnidaria é um filo de invertebrados que abarca organismos que colonizaram ambientes de água doce e marinhos. Ao longo da história evolutiva, os cnidários desenvolveram diversas características adaptativas para lidarem com os diversos habitats e suas sugestões ambientais. A produção de toxinas a partir de células urticantes, os cnidócitos, espalhadas por todo o corpo, foi uma dessas novidades evolutivas que contribuíram para o sucesso evolutivo de Cnidaria. Estudos em Anthozoa revelaram a presença de diversas toxinas únicas a esse grupo e ausentes em outros Cnidaria, mas ainda pouco exploradas em Ceriantharia, um grupo evolutivamente basal em comparação a Actiniaria. Com base neste cenário, o intuito deste trabalho foi entender a evolução das famílias de genes putativos similares a toxinas formadoras de poros e de neurotoxinas em anêmonas do mar da ordem Actiniaria e da subclasse Ceriantharia. Para isso, foi feito um levantamento a respeito das ferramentas mais adequadas para os processos de limpeza das leituras, montagem de novo do transcriptoma e avaliação da qualidade da montagem. Nesse sentido, um guia prático foi proposto com base em artigos selecionados a partir de buscas na plataforma Google acadêmico usando as seguintes palavras-chaves “transcriptome assembly”, “RNA-seq”, “transcriptomics” e “RNA” associadas ao termo “Anthozoa”. Ademais, a partir de transcriptomas de nove espécies de Ceriantharia e sete espécies de Actiniaria, procurou-se discutir a evolução de dois domínios e uma família de proteínas similares a toxinas putativas, com suas duplicações identificadas e reiterando a monofilia presente entre os grupos analisados.

Cnidaria is a phylum of marine invertebrates that includes organisms that have colonized both freshwater and marine environments. Throughout evolutionary history, cnidarians developed various adaptive characteristics to cope with diverse habitats and their environmental challenges. One such evolutionary innovation was the production of toxins through stinging cells, the cnidocytes, distributed across the body, which contributed to the evolutionary success of Cnidaria.Studies in Anthozoa have revealed the presence of various toxins unique to this group and absent in other cnidarians, but these toxins remain poorly studied in Ceriantharia, a basal group compared to Actiniaria. Against this backdrop, this study aimed to understand the evolution of gene families putatively associated with pore-forming toxins and neurotoxins in sea anemones of the order Actiniaria and the subclass Ceriantharia.To achieve this, a review was conducted to identify the most suitable tools for read cleaning, de novo transcriptome assembly, and quality assessment of the assemblies. Based on this review, a practical guide was proposed using selected articles retrieved from searches on Google Scholar with the keywords “transcriptome assembly,” “RNA-seq,” “transcriptomics,” and “RNA,” combined with the term “Anthozoa.” Additionally, using transcriptomes from nine species of Ceriantharia and seven species of Actiniaria, the study sought to discuss the evolution of two domains and one family of putative toxin-like proteins, with their duplications identified and reinforcing the monophyly observed among the analyzed groups. Keywords: RNA-Seq; Sea anemones; Tube anemones; Evolution