Sucessão da comunidade microbiana associada à doença do coral invasor, Tubastraea tagusensis

Abstract

Resumo: Os ecossistemas recifais do Atlântico Sul Ocidental vêm sofrendo significativas alterações em decorrência da invasão dos corais-sol, sendo Tubastraea tagusensis uma das duas espécies conhecidas popularmente por esse nome. Na Ilha dos Búzios, litoral norte do Estado de São Paulo, onde há abundância desta espécie invasora, diversas colônias foram visualizadas apresentando necrose tecidual, sendo este o primeiro relato de doença acometendo essa espécie de coral. Nesse contexto, o presente estudo buscou compreender a relação de T. tagusensis com micro-organismos simbióticos, através de sequenciamento parcial do gene bacterial 16S rDNA de corais saudáveis e doentes, e em um vetor em potencial, o peixe Abudefduf saxatilis. Foram identificadas grande diversidade de bactérias e arquéias, sendo possível a determinação do core microbiano, micro-organismos persistentes associados às colônias saudáveis, que se mantiveram parcialmente presentes nas colônias doentes. Comparando a diversidade de micro-organismos, a comunidade de simbiontes associados aos corais doentes é mais diversa do que a associada aos corais saudáveis. Apesar disso, os micro-organismos com maior frequência relativa, cerca de 75% do total de simbiontes associados aos corais doentes, é composto pelos mesmos gêneros presentes nas colônias saudáveis. A comunidade microbiana associada às colônias saudáveis não sofrem alterações significativas em relação aos espécimes examinados, sendo possível verificar a sucessão da comunidade microbiana associada ao coral T. tagusensis em seu estado saudável e durante diferentes estágios de infecção (i.e. inicial, intermediário e avançado). A comparação da microbiota associada a corais saudáveis com a de espécimes em estágio inicial de necrose tecidual, permitiu a identificação de 17 micro-organismos potencialmente patogênicos, que podem ser os promotores dessa doença. Além disso, sugerimos um vetor em potencial para essa doença, o peixe Abudefduf saxatilis, e indicamos que a contaminação da área por hidrocarbonetos ou subprodutos deste, podem também ser um facilitador desta doença.

Abstract: Southwestern Atlantic reef ecosystems are undergoing significant changes due to sun corals invasion - Tubastraea tagusensis is one of the two species popularly known as sun coral. Along Búzios Island, northern São Paulo State coast, a locality where the abundance of T. tagusensis is particularly high, some colonies were displaying tissue necrosis, a phenomenon never reported for this coral species. Herein, using next generation sequencing, we sought to understand the relationship between T. tagusensis and its microbiota. Thus, using universal bacterial primers, partial 16S rDNA gene was sequenced from healthy and diseased corals, and in a potential vector, the fish Abudefduf saxitilis. Results indicate a wide variety of bacteria and archaea associated with healthy and an even higher diversity associated to those corals with tissue necrosis. Further analyses enabled the identification of the microbiome core - microorganisms that were identified in all samples examined. The microbiota associated to unhealthy corals was more diverse than that associated to healthy colonies. Despite of that, nearly 75% of the microorganisms identified in healthy corals are the same as those from colonies with tissue necrosis. In addition, as the microbial community associated to the six healthy colonies sequenced did not alter composition significantly, it was possible to verify the microbiome succession during different necrosis stages (i.e., initial, intermediate and advanced). The comparison between the microbiome from healthy corals to those in early tissue necrosis suggests 17 potential pathogens, which might act as the promoters of this disease. In addition, we suggest a potential vector for the studied tissue necrosis, the fish Abudefduf saxitilis, and indicate that hydrocarbon contamination might also act as a factor increasing the propensity for this coral disease.