CARATTERIZZAZIONE DEL PATTERN PROTEICO DI TUORLO E FEGATO IN EMBRIONI DI TARTARUGA MARINA COMUNE (CARETTA CARETTA, LINNEAUS 1758)

Caretta caretta, or common turtle, is the most common sea turtle species in the Mediterranean. Widespread also in other oceans of the world, this species is becoming more and more of interest concerning its conservation and protection and for this reason it is included in the red list of the IUCN (International Union for the Conservation of Nature) as a "vulnerable" species. worldwide, and "least concern" in the Mediterranean. It is in fact exposed to different types of threats, anthropic and natural. Pollution from plastic, heavy metals or POPs (Persistent Organic Pollutants), as well as by-catch and predation. Given their long life cycle and the slowness in reaching the reproductive age, these threats have an important impact on all phases, in particular on embryonic development. The life cycle of these animals has been extensively studied in recent decades, but there are still many gaps regarding the stage of embryonic development and its exposure to potential pollutants. This thesis has as its objective a preliminary analysis of the protein composition of the yolk of unhatched eggs from nests laid along the Tuscan coast in summer 2021 and to study a potential pattern of uptake during development. Furthermore, biomarker analyzes of the presence of pollutants and potential stresses were performed to determine the state of health of the embryo at the time of death. The analysis of the protein content of the yolk was made by comparing embryos at different stages of development, the early stages <10 and the late ones 28/29, including the pre-hatching 30. The SDS-page test highlighted differences in the protein composition of the yolk in the early stages of development. This has led to the deduction that it is not possible to combine all the first stages in a single generic group <10 to conduct analyzes on the yolk. The same analysis conducted on yolks and livers of stages 28/29 and 30 showed a more homogeneous pattern, leading to the conclusion that during embryonic development there was an internalization of high molecular weight proteins which were then hydrolysed in low molecular weight proteins. We also wanted to investigate the possible exposure of eggs to environmental stress and pollution from POPs (Persisten Organic Compounds) and heavy metals with the use of specific biomarkers (HSP70, CYT1A1, Metallothioneine). Finally, a comparison between two samples in the late stages of development was made using Western-Blot analysis. The results showed that within the same nest, two individuals show different levels of stress.

Caretta caretta, o tartaruga comune, è la specie di tartaruga marina più diffusa nel Mediterraneo. Molto diffusa anche in altri oceani del mondo, questa specie diventa sempre più d’interesse per quanto riguarda la sua conservazione e protezione e per questo motivo è inserita nella lista rossa della IUCN (International Union for the Conservation of Nature) come specie “vulnerabile” a livello mondiale, e “least concern” nel Mediterraneo. È infatti esposta a diverse tipologie di minacce, antropiche e naturali quali l’inquinamento da plastica, da metalli pesanti o da POPs (Inquinanti Organici Persistenti), oltre al by-catch e alla predazione. Visto il loro lungo ciclo vitale e la lentezza nel raggiungimento dell’età riproduttiva queste minacce hanno un importante impatto su tutte le fasi, in particolare sullo sviluppo embrionale. Il ciclo vitale di questi animali è stato ampiamente studiato negli ultimi decenni, ma ci sono ancora molte lacune per quanto riguarda la fase di sviluppo embrionale e della sua esposizione a potenziali inquinanti. Questa tesi ha come obiettivo un’analisi preliminare della composizione proteica del tuorlo di uova non schiuse provenienti da nidi deposti lungo la costa toscana nell’estate 2021 e di studiare un potenziale pattern di assorbimento durante lo sviluppo. Inoltre, sono state fatte analisi su biomarker della presenza di inquinanti e potenziali stress per determinare lo stato di salute dell’embrione al momento della morte. L’analisi del contenuto proteico del tuorlo è stata fatta confrontando embrioni a diversi stadi di sviluppo, i primi stadi (<10), i tardivi (28/29) e quello di pre-schiusa (30). L’analisi SDS-page ha evidenziato differenze nella composizione proteica del tuorlo in embrioni classificati macroscopicamente come primi stadi di sviluppo (<10), evidenziando come non sia possibile classificare tutti i primi stadi in un unico gruppo generico <10 per condurre analisi sul tuorlo. La stessa analisi condotta su tuorli e fegati degli stadi 28/29 e 30, ha mostrato un pattern proteico omogeneo rispetto agli stadi precoci. I risultati ottenuti dimostrano che durante le prime fasi di sviluppo, le componenti proteiche che vengono idrolizzate e mobilizzate per prime sono quelle a più alto peso molecolare (lipovitelline). Le componenti a basso peso molecolare sono invece le ultime ad essere idrolizzate e mobilizzate verso il fegato. Infine, tramite analisi Western blot è stato possibile identificare la presenza o assenza di biomarker specifici quali CYP1A1, Metallothioneine e HSP70. La valutazione della presenza o meno di questi biomarcatori sia nel tuorlo che nel fegato degli embrioni ha permesso di evidenziare la presenza di metalli pesanti o POPs (Persistent Organic Compounds) nel tuorlo, la loro mobilizzazione nel fegato e lo stato di salute dell'embrione.