Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) son una clase de contaminantes orgánicos persistentes ampliamente distribuidos en la atmósfera, cuerpos de agua y suelos, que poseen propiedades teratogénicas, cancerígenas y mutagénicas, representando una seria amenaza para la seguridad de los ecosistemas acuáticos. Las algas, como productores primarios del ecosistema acuático, tienen un sistema fotosintético que es un blanco sensible a los efectos tóxicos de los HAP, pero los daños causados por los HAP en el sistema fotosintético de las algas y los mecanismos de regulación transcripcional aún no están claros. Este estudio utilizó la alga verde dulce modelo Raphidocelis subcapitata, combinando la tecnología de imagen de fluorescencia de clorofila y el análisis transcriptómico para investigar los efectos de los HAP en el sistema fotosintético de las algas y sus mecanismos de regulación. Los resultados mostraron que la inhibición de la eficiencia fotoquímica máxima de Raphidocelis subcapitata por benzo[a]pireno fue en general más débil que la de fenantreno (PHE) y pireno (PYR); la tasa de transferencia de electrones de las algas en los grupos tratados con PHE y PYR se redujo al 43% y 49% respectivamente en comparación con el grupo control, mientras que el efecto de los HAP en el coeficiente de disipación no fotoquímica de las algas fue pequeño. La expresión de cinco genes clave del sistema fotosintético de las algas (cabII-1, LHCA4, LHCA5, PsbP y PsaN) mostró dependencia temporal, con una tendencia significativa al aumento desde el día 3 hasta el día 5 de exposición, y un retroceso en la expresión al día 7; a medida que aumentó el tiempo de exposición, los mecanismos de regulación transcripcional del sistema fotosintético de las algas se desequilibraron gradualmente, lo que finalmente condujo a una disfunción fotosintética continua. Este estudio aclara a nivel fisiológico y molecular los mecanismos de daño y características de regulación transcripcional de los HAP en el sistema fotosintético de las algas, proporcionando una referencia teórica para la ecotoxicología de los HAP y la evaluación del riesgo ecológico acuático.

hidrocarburos aromáticos policíclicos; Raphidocelis subcapitata; transcriptoma; fotosíntesis