[EN]The integrative study of the n-3 LC-PUFA biosynthesis and regulation abilities of fish species is crucial for future diversification of a sustainable aquaculture. To this purpose the tissue composition and fatty acid metabolism in isolated cells, as well as the molecular cloning, functional characterization and tissue distribution of genes encoding desaturases (fads) and elongases (elovl) involved in n-3 LC-PUFA biosynthesis have been studied for three novel species, namely Chelon labrosus (CL), Sarpa salpa (SS) and Pegusa lascaris (PL). Target species were selected according to their trophic level (omnivorous, herbivorous or carnivorous, respectively) and phylogenetic proximity/similarity with other species already characterized by their Δ4, Δ5 and/or Δ6 desaturases activities. Enterocytes and hepatocytes were incubated with either [1-14C]18:2n-6, 18:3n-3, 20:5n-3 or 22:6n-3 to study the incorporation as well as elongation and desaturation activities over these substrates. Molecular cloning of fads2 and elovl5 and its functional characterization was also performed in yeast grown with different potential substrates. Both [1-14C]C18 substrates in hepatocytes, and [1-14C]18:2n-6 in enterocytes, were the most efficiently incorporated fatty acids in the three species, while [1-14C]20:5n-3 was the most modified one. Elongation was higher in SS and PL, independently of the substrate, but only over [1-14C]20:5n-3 in CL. 5, 6 and 8 desaturase activity was detected in cells for the three species, with additional evidence for 4 activity in PL. In yeast, elovl5 activity was more active over C18 and C20 substrates, and 6 and 8 activities were confirmed for SS and CL as well as 4 activity for PL.

[ES] Un estudio integrador de las capacidades de biosíntesis de n-3 LC-PUFA y su regulación en las distintas especies de peces, es crucial para la futura diversificación de una acuicultura sostenible. Se estudió la composición tisular y metabolismo celular de n-3 LC-PUFA, así como la caracterización molecular y funcional, y la expresión en tejidos de dos genes que codifican para desaturasas (fads) y elongasas (elovl) implicadas en su biosíntesis en tres especies novedosas Chelon labrosus (CL), Sarpa salpa (SS) y Pegusa lascaris (PL). Estas se seleccionaron por su nivel trófico (omnívoros, herbívoros o carnívoros, respectivamente) y su proximidad/similitud filogenética con otras especies en las que se han caracterizado desaturasas Δ4, Δ5 y/o Δ6. Se incubaron enterocitos y hepatocitos con [1-14C]18:2n-6, 18:3n-3, 20:5n-3 o 22:6n-3 para estudiar su incorporación, elongación y desaturación. La clonación molecular de fads2 y elovl5 y su caracterización funcional se realizó en levaduras cultivadas con diferentes sustratos. Los dos sustratos [1-14C]C18 en hepatocitos y el [1-14C]18:2n-6 en enterocitos fueron incorporados más eficientemente en las tres especies, mientras que el [1- 14C]20:5n-3 fue el más modificado. La elongación fue la actividad más habitual en SS y PL, independientemente del sustrato, y solo para el [1-14C]20:5n-3 en CL. Se detectó actividad 5, 6 y 8 en las células aisladas de las tres especies, con evidencia adicional de actividad 4 en PL. La actividad ∆6 y ∆8 en SS y CL, y ∆4 en PL fue confirmada en levaduras. Finalmente, la actividad de elovl5 fue más activa sobre los sustratos C18 y C20.

Trabajo presentado en el XVII Congreso Nacional de Acuicultura, celebrado en Cartagena (España) del 7 al 10 de mayo de 2019

Ministerio de Economía y Competitividad, España (AGL2015-70994-R)