Padrões diferenciais de expressão gênica no desenvolvimento das castas de Apis mellifera, com ênfase na diferenciação das operárias (2012)
- Authors:
- Autor USP: SILVA, ALINE CAROLINA ALEIXO - FMRP
- Unidade: FMRP
- Sigla do Departamento: RGE
- Subjects: ABELHAS (DESENVOLVIMENTO); EXPRESSÃO GÊNICA; GENÉTICA
- Keywords: Apis mellifera; Castas; Cryptocephal; Esterase do hormônio juvenil; microRNA; Protein; Retinoid- and fatty acid-binding; Ultraspiracle; Castas; Cryptocepha
- Language: Português
- Abstract: Nas abelhas sociais Apis mellifera a determinação de castas está relacionada à nutrição diferencial durante o desenvolvimento larval. Os indivíduos são alimentados com geléia real até o terceiro estágio larval, quando aqueles que são destinados a se tornarem operárias passam a receber uma mistura de secreções glandulares, mel e pólen. O conteúdo da dieta recebida após o terceiro estágio larval ativará respostas endócrinas diferenciais que resultarão no estimulo de vias distintas de expressão gênica que culminarão no desenvolvimento de rainhas e operárias. Vários modelos de determinação de castas foram propostas envolvendo diferentes fatores que aluam sobre o desenvolvimento de cada uma, em especial o Hormônio Juvenil (HJ), as vias de sinalização por insulina/IGF e TOR (target of raparnycin) a metilação diferencial e a proteína recentemente descoberta, royalactin, que favorecem o desenvolvimento de rainhas. Para o desenvolvimento de operárias foi sugerido estimulo de outras vias de sinalização, que possivelmente envolveria a participação dos genes ultraspiracle (usp), cryptocephal (crc) e retinoid- anti fatty acid-binding protela (RfaBp). Utilizando diferentes abordagens avaliamos a participação destes genes no processo que culmina no desenvolvimento das castas. Através da análise de expressão gênica em larga escala utilizando microarrays, observamos a existência de genes diferencialmente expressos em rainhas e operárias, sendo a maior que parte deles apresentou expressão preferencial em operárias. Muitos destes genes, inclusive esterase do hormônio juvenil Lhe), failed axon connections (faz), activating transcription factor-3 (atf-3), cathepsin-D (cath-D) e peptidoglycan recognition protein-SC2 (pgrp-sc2), preferencialmente expressos em operárias, estão envolvidos, segundo análises de função por Gene Ontology, em processos essenciais no desenvolvimento das castas comocrescimento, reprodução, apoptose, neurogênese, degradação do hormônio juvenil, entre outros. A partir destes resultados, incluímos o gene da esterase do hormônio juvenil (jhe) em nossas análises, como um possível candidato a determinante do desenvolvimento diferencial das operárias. Além disto, foi determinado o perfil de expressão de usp, crc, RfaBp e jhe, durante o desenvolvimento de rainhas e operárias. Observamos que os maiores níveis de expressão de cada um são encontrados em fases posteriores ao período critico de determinação de castas e que em geral, os maiores níveis de expressão são encontrados em operárias, especialmente crc, RfaBp e jhe. Para usp, os níveis são distintos em rainhas e operária apenas em pontos específicos entre o quinto estágio larval e a fase pré-pupal. Adicionalmente avaliamos a influência da diminuição, através de interferência por RNA (RNAi), dos níveis de expressão de cada um destes genes sobre os níveis dos outros genes estudados, e também sua atuação no desenvolvimento. Vimos que mesmo pequenas modificações nestes níveis inibem ou estimulam a expressão de outros genes e, em alguns casos causam alterações no desenvolvimento das abelhas. Sabendo da importância dos microRNAs (miRNAs) na regulação da expressão gênica e do desenvolvimento, avaliamos os níveis de expressão dos miRNAs preditos como reguladores de jhe. Os resultados obtidos mostraram que alguns deles, como let-7, miR-2796 e miR-263b, por apresentarem correlação negativa com os níveis do gene alvo, são realmente fortes candidatos a seus reguladores. Além disto, alterações nos níveis do gene alvo, mostraram a capacidade de alterar os níveis de expressão da maioria dos miRNAs preditos. Este resultado foi corroborado por sequenciamento em larga escala das amostras tratadas com dsjhe e controle, que apontou também outros possíveis reguladores de jhe, entre eles miR-100,miR-306 e mi13b. Analisando os resultados obtidos de forma conjunta podemos sugerir que o desenvolvimento de operárias está sob complexa regulação que envolve a participação dos genes aqui estudados, além de outros fatores como os miRNAs. Estes genes agem de maneira coordenada, inclusive com os miRNAs, em momentos específicos do desenvolvimento atuando sobre cascatas de expressão gênica de forma a ativar ou inibir a expressão uns dos outros e também de outros genes, o que culminará no desenvolvimento diferencial de rainhas e operárias em A. mellifera
- Imprenta:
- Publisher place: Ribeirão Preto
- Date published: 2012
- Data da defesa: 13.08.2012
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ABNT
SILVA, Aline Carolina Aleixo. Padrões diferenciais de expressão gênica no desenvolvimento das castas de Apis mellifera, com ênfase na diferenciação das operárias. 2012. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2012. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17135/tde-19042013-162916/. Acesso em: 26 abr. 2024. -
APA
Silva, A. C. A. (2012). Padrões diferenciais de expressão gênica no desenvolvimento das castas de Apis mellifera, com ênfase na diferenciação das operárias (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17135/tde-19042013-162916/ -
NLM
Silva ACA. Padrões diferenciais de expressão gênica no desenvolvimento das castas de Apis mellifera, com ênfase na diferenciação das operárias [Internet]. 2012 ;[citado 2024 abr. 26 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17135/tde-19042013-162916/ -
Vancouver
Silva ACA. Padrões diferenciais de expressão gênica no desenvolvimento das castas de Apis mellifera, com ênfase na diferenciação das operárias [Internet]. 2012 ;[citado 2024 abr. 26 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17135/tde-19042013-162916/
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