Evaluación de la eficiencia y reproducibilidad en la obtención de datos moleculares mediante muestreos no invasivos en la ballena azul (Balaenoptera musculus) del Golfo de California

Abstract

RESUMEN: Los muestreos biológicos no invasivos han demostrado ser eficaces en estudios genéticos y ecológicos de mamíferos marinos. En este estudio se obtuvieron perfiles genéticos de individuos de ballena azul del Golfo de California mediante métodos no invasivos (heces, piel descamada, soplos) como un método alternativo a colectas semi-invasivas como las biopsias que potencialmente pueden alterar el comportamiento de los individuos. Se analizó la eficiencia y reproducibilidad en la obtención de datos genéticos de muestras de heces, piel descamada y condensados de soplo de la ballena azul empleando marcadores moleculares del sistema ZFX/ZFY para identificar el sexo, de la región control mitocondrial para identificar haplotipos y 8 microsatélites específicos. A su vez dentro de cada grupo de muestras se evaluó también el método de preservación (etanol al 96%, congeladas, dimetilsulfóxido) con respecto a la cantidad y calidad del ADN obtenido. La mayoría de los individuos empleados para el análisis, habían sido previamente genotipificados a partir de biopsias de piel, lo que permitió contrastar la eficiencia en la identificación de individuos a partir de muestras no invasivas como fuente de ADN. La obtención de secuencias de ADN con calidad suficiente para la identificación del haplotipo mitocondrial, resultó más consistente en las muestras de piel descamada en DMSO y en etanol al 96% (88% de eficiencia global); mientras que para la identificación del sexo, las heces congeladas obtuvieron el mejor porcentaje de eficiencia con un 65%. Por su parte, para el caso de los microsatélites las muestras de heces más recientes y preservadas en etanol al 96%, fueron las de mejor desempeño, con un 31% de eficiencia global. Se infiere que el bajo éxito de asignación del genotipo se debe al conjunto de la baja cantidad y calidad del ADN de las muestras. A pesar de la baja calidad de ADN obtenido se logró amplificar más de la mitad de las muestras pero realizando una amplificación del mismo producto de PCR original. Las muestras de piel descamada y heces preservadas en etanol recién recolectadas mostraron una mejor eficiencia en la identificación del individuo. Se concluye que la información genética proveniente de la piel descamada, heces y soplos de ballena azul analizados fue incompleta y requiere de un mayor esfuerzo de tiempo y recursos económicos para obtenerla. ABSTRACT: Noninvasive biologic sampling has proven to be efficient in genetic and ecologic studies on marine mammals. Genetic profiles were obtained on blue whale individual from the Gulf of California using non-invasive methods (feces, sloughed skin and blows) as an alternative to replace semi-invasive methods such as biopsies that can potentially alter individual’s behavior. We analyzed the efficiency and reproducibility on “data obtaining” from samples of faeces, sloughed skin and blows, using the ZFX/ZFY system to identify the sex, from mitochondrial control region to identify haplotypes and 8 specific microsatellites. The preservation method was also evaluated within groups (96% ethanol, frozen, dimethylsulfoxide) in regard to the quantity and quality of the DNA obtained. Most of the individuals used for the analysis had been previously genotyped using skin biopsies, which allowed us to contrast the efficiency on identification of individuals from non-invasive samples as a source of DNA. Obtaining DNA sequences with sufficient quality for mitochondrial haplotype identification, was more consistent in sloughed skin samples on DMSO and ethanol 96% (88% overall efficiency); while for sex identification, frozen faeces obtained the best result with a 65% of efficiency. Meanwhile, in the microsatellites case, the most recent feces samples preserved in ethanol 96%, had the best result, with an overall efficiency of 31%. We inferred that the low success in genotype assignment was due to the low amount of quality and quantity of DNA in the samples, despite the low DNA quality we manage to amplify more than half of the samples performing an amplification of the same product from the original PCR. Sloughed skin and feces samples preserved in ethanol that were most recently taken showed better efficiency identifying individuals. We conclude that genetic information obtained from sloughed skin, feces and blows in blue whale analyzed samples, was incomplete and requires more time and financial resources to obtain a reliable result.