Published January 1, 2021 | Version v1
Publication Open

Characterization of prostanoid pathway and the control of its activity by the eyestalk optic ganglion in the female giant freshwater prawn, Macrobrachium rosenbergii

  • 1. Walailak University
  • 2. Mahidol University
  • 3. Rangsit University
  • 4. Thammasat University
  • 5. Burapha University

Description

The giant freshwater prawn, Macrobrachium rosenbergii, is an economically valuable species that are distributed throughout the Asia-Pacific region. With the natural population declining due to overfishing, aquaculture of this species is deemed necessary. Hence, it is essential to understand the mechanisms regulating reproduction in order to increase their production. Prostaglandins (PGs) play an important role in reproduction in most vertebrates and several invertebrates. It has been proposed that crustaceans have PGs but the prostanoids pathway in the giant freshwater prawn is still unclear. In this study, we identified 25 prostanoid-related genes involved in the biosynthesis of active prostanoids in M. rosenbergii using in silico searches of transcriptome data. Comparative analysis of encoded proteins for the MroPGES2 gene with other species was performed to confirm their evolutionary conservation. Gene expression analysis revealed the correlation of MroPGES2 gene expression level with the progress of ovarian development. Eyestalk ablation increased the expression level of MroPGES2 gene compared to intact groups during the ovary maturation stages. Collectively, this study confirmed the existence of prostanoids in the giant freshwater prawn, as well as characterizing key gene MroPGES2 associated with the prostanoid pathway. We propose that MroPGES2 may play an important role in M. rosenbergii ovarian maturation and its expression is under the inhibitory control from the eyestalk optic ganglion hormones. Identification of genes in prostanoid pathway and their expressions enables future functional studies to be performed, which may lead to applications in the aquaculture of this species.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

قريدس المياه العذبة العملاق، Macrobrachium rosenbergii، هو نوع ذو قيمة اقتصادية يتم توزيعه في جميع أنحاء منطقة آسيا والمحيط الهادئ. مع انخفاض عدد السكان الطبيعي بسبب الصيد الجائر، تعتبر تربية الأحياء المائية لهذا النوع ضرورية. وبالتالي، من الضروري فهم الآليات التي تنظم التكاثر من أجل زيادة إنتاجها. تلعب البروستاجلاندين (PGs) دورًا مهمًا في التكاثر في معظم الفقاريات والعديد من اللافقاريات. تم اقتراح أن القشريات لها PGs ولكن مسار البروستانويدات في قريدس المياه العذبة العملاق لا يزال غير واضح. في هذه الدراسة، حددنا 25 جينًا متعلقًا بالبروستانويد متورطًا في التخليق الحيوي للبروستانويدات النشطة في M. rosenbergii باستخدام عمليات البحث السيليكية لبيانات ترانسكريبتوم. تم إجراء تحليل مقارن للبروتينات المشفرة لجين MroPGES2 مع الأنواع الأخرى لتأكيد حفظها التطوري. كشف تحليل التعبير الجيني عن ارتباط مستوى التعبير الجيني MroPGES2 بتقدم تطور المبيض. أدى استئصال سماعة العين إلى زيادة مستوى التعبير عن جين MroPGES2 مقارنة بالمجموعات السليمة خلال مراحل نضج المبيض. بشكل جماعي، أكدت هذه الدراسة وجود البروستانويدات في قريدس المياه العذبة العملاق، بالإضافة إلى توصيف الجين الرئيسي MroPGES2 المرتبط بمسار البروستانويد. نقترح أن MroPGES2 قد يلعب دورًا مهمًا في نضج مبيض M. rosenbergii وأن تعبيره يخضع للتحكم المثبط من هرمونات العقدة البصرية لساق العين. يتيح تحديد الجينات في مسار بروستانويد وتعبيراتهم إجراء دراسات وظيفية مستقبلية، مما قد يؤدي إلى تطبيقات في تربية الأحياء المائية لهذا النوع.

Translated Description (French)

La crevette géante d'eau douce, Macrobrachium rosenbergii, est une espèce économiquement précieuse qui est distribuée dans toute la région Asie-Pacifique. La population naturelle étant en déclin en raison de la surpêche, l'aquaculture de cette espèce est jugée nécessaire. Par conséquent, il est essentiel de comprendre les mécanismes régulant la reproduction afin d'augmenter leur production. Les prostaglandines (PG) jouent un rôle important dans la reproduction de la plupart des vertébrés et de plusieurs invertébrés. Il a été proposé que les crustacés aient des PG, mais la voie des prostanoïdes dans la crevette géante d'eau douce n'est toujours pas claire. Dans cette étude, nous avons identifié 25 gènes liés aux prostanoïdes impliqués dans la biosynthèse de prostanoïdes actifs chez M. rosenbergii en utilisant des recherches in silico de données de transcriptome. Une analyse comparative des protéines codées pour le gène MroPGES2 avec d'autres espèces a été réalisée pour confirmer leur conservation évolutive. L'analyse de l'expression génique a révélé la corrélation du niveau d'expression du gène MroPGES2 avec l'évolution du développement ovarien. L'ablation des yeux a augmenté le niveau d'expression du gène MroPGES2 par rapport aux groupes intacts pendant les stades de maturation ovarienne. Collectivement, cette étude a confirmé l'existence de prostanoïdes dans la crevette géante d'eau douce, ainsi que la caractérisation du gène clé MroPGES2 associé à la voie des prostanoïdes. Nous proposons que MroPGES2 puisse jouer un rôle important dans la maturation ovarienne de M. rosenbergii et que son expression soit sous le contrôle inhibiteur des hormones ganglionnaires oculaires. L'identification des gènes de la voie prostanoïde et de leurs expressions permet de réaliser de futures études fonctionnelles pouvant déboucher sur des applications en aquaculture de cette espèce.

Translated Description (Spanish)

El camarón gigante de agua dulce, Macrobrachium rosenbergii, es una especie económicamente valiosa que se distribuye por toda la región de Asia-Pacífico. Con la disminución de la población natural debido a la sobrepesca, se considera necesaria la acuicultura de esta especie. Por lo tanto, es esencial comprender los mecanismos que regulan la reproducción para aumentar su producción. Las prostaglandinas (PG) desempeñan un papel importante en la reproducción en la mayoría de los vertebrados y varios invertebrados. Se ha propuesto que los crustáceos tienen PG, pero la vía de los prostanoides en el camarón gigante de agua dulce aún no está clara. En este estudio, identificamos 25 genes relacionados con prostanoides involucrados en la biosíntesis de prostanoides activos en M. rosenbergii utilizando búsquedas in silico de datos del transcriptoma. Se realizó un análisis comparativo de proteínas codificadas para el gen MroPGES2 con otras especies para confirmar su comportamiento evolutivo. El análisis de la expresión génica reveló la correlación del nivel de expresión génica de MroPGES2 con el progreso del desarrollo ovárico. La ablación de Eyestalk aumentó el nivel de expresión del gen MroPGES2 en comparación con los grupos intactos durante las etapas de maduración ovárica. En conjunto, este estudio confirmó la existencia de prostanoides en el camarón gigante de agua dulce, así como la caracterización del gen clave MroPGES2 asociado con la vía prostanoide. Proponemos que MroPGES2 puede desempeñar un papel importante en la maduración ovárica de M. rosenbergii y su expresión está bajo el control inhibitorio de las hormonas ganglionares ópticas del tallo ocular. La identificación de genes en la vía prostanoide y sus expresiones permite realizar futuros estudios funcionales, que pueden dar lugar a aplicaciones en la acuicultura de esta especie.

Files

pdf.pdf

Files (15.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:779f2ae99468720ec50a0fc29053b805
15.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
توصيف مسار بروستانويد والتحكم في نشاطه من قبل العقدة البصرية للساق في قريدس المياه العذبة العملاق الأنثوي، Macrobrachium rosenbergii
Translated title (French)
Caractérisation de la voie prostanoïde et contrôle de son activité par le ganglion optique oculaire chez la crevette géante femelle d'eau douce, Macrobrachium rosenbergii
Translated title (Spanish)
Caracterización de la vía prostanoide y el control de su actividad por el ganglio óptico del tallo ocular en la gamba gigante de agua dulce hembra, Macrobrachium rosenbergii

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3127962100
DOI
10.1016/j.heliyon.2021.e05898

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1506057870
  • https://openalex.org/W1964347342
  • https://openalex.org/W1966106185
  • https://openalex.org/W1971461328
  • https://openalex.org/W1979938779
  • https://openalex.org/W2004445008
  • https://openalex.org/W2014880026
  • https://openalex.org/W2017223375
  • https://openalex.org/W2026571338
  • https://openalex.org/W2026966607
  • https://openalex.org/W2032019813
  • https://openalex.org/W2045990591
  • https://openalex.org/W2050373810
  • https://openalex.org/W2059005250
  • https://openalex.org/W2061713128
  • https://openalex.org/W2066314678
  • https://openalex.org/W2076698160
  • https://openalex.org/W2081048151
  • https://openalex.org/W2082487915
  • https://openalex.org/W2082585817
  • https://openalex.org/W2084173532
  • https://openalex.org/W2086459356
  • https://openalex.org/W2087728783
  • https://openalex.org/W2090146583
  • https://openalex.org/W2101056973
  • https://openalex.org/W2111582004
  • https://openalex.org/W2112603091
  • https://openalex.org/W2124143239
  • https://openalex.org/W2131516921
  • https://openalex.org/W2132926880
  • https://openalex.org/W2141140743
  • https://openalex.org/W2147533449
  • https://openalex.org/W2147571923
  • https://openalex.org/W2154496179
  • https://openalex.org/W2463386491
  • https://openalex.org/W2557496587
  • https://openalex.org/W2559191318
  • https://openalex.org/W2799524357
  • https://openalex.org/W285198738
  • https://openalex.org/W2891842662
  • https://openalex.org/W2893863527
  • https://openalex.org/W2927269660
  • https://openalex.org/W636613736