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O metabolismo oxidativo na diferenciação de castas em abelhas melíferas: número e estrutura mitocondrial e expressão de genes indicadores de funcionalidade (2017)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: SANTOS, DOUGLAS ELIAS - FMRP
  • Unidades: FMRP
  • Sigla do Departamento: RBP
  • Subjects: BIOLOGIA CELULAR; BIOLOGIA MOLECULAR; ABELHAS; MITOCÔNDRIAS; OXIDAÇÃO
  • Keywords: Apis mellifera; Caste differentiation; Corpo gorduroso; Diferenciação de castas; Fat body; Metabolismo oxidativo; Mitochondria; Mitocôndria; Oxidative metabolism
  • Language: Português
  • Abstract: A relação entre nutrição e fenótipo é uma questão especialmente desafiadora em casos de poligenismo facultativo, como no caso das castas de insetos sociais, por exemplo, a abelha melífera Apis mellifera. Após estudos de vias de sensoriamento de nutrientes, modificações inesperadas nestas vias de sinalização revelaram a resposta à hipóxia como um possível mecanismo subjacente à regulação do tamanho corporal e crescimento de órgãos. Uma vez que essa resposta está intimamente ligada a condições metabólicas das células, o presente estudo foi concebido para investigar possíveis alterações no metabolismo mitocondrial e - oxidativo no processo de diferenciação de castas em A. melifera na fase larval, com foco no corpo gorduroso, que é o centro metabólico dos insetos. Partindo da hipótese de que rainhas e operarias são criadas em células de cria abertas sob condições iguais de disponibilidade de oxigénio, nós investigamos o número e a distribuição mitocondrial, bem como as taxas de consumo de oxigénio em mitocondrias de células de corpo gorduroso durante estágios larvais críticos. Por meio de análises de imunofluorescência e microscopia eletrônica encontramos maior densidade de mitocôndrias no corpo gorduroso larval da rainha, dado corroborado pela quantificação de unidades funcionais mitocondriais por ensaio de citrato sintase. Medições de consumo de oxigénio por respirometria de alta resolução revelaram que as larvas de rainha têm capacidades máximas mais altas de produção de ATP, com menor demanda fisiológico, mas com mesma eficiência mitocondrial que operarias. A análise da expressão de fatores relacionados à mitogênese mostrou que os homólogos dos genes codificadores dos fatores de transcrição TFB 1 e TFB2 e de um regulador nutricional, ERR, estão mais expressos em larvas de rainha. Apesar das diferenças encontradas na respiração mitocondrialentre as duas castas, as mesmas apresentaram níveis similares de produção de lactato e peróxido de hidrogénio, sem grandes alterações referentes à condições de estresse oxidativo e ao estado redox das célula. Encontramos altos níveis de expressão de genes codificadores das enzimas do sistema antioxidante MnSOD e catalase em células do corpo gorduroso larval de rainha, que garantem a redução de eventuais danos oxidativos. Estes resultados são fortes evidências de que a nutrição diferencial das larvas pelas operarias adultas, como estímulo externo da indução do desenvolvimento das castas, diferencialmente afeta a dinâmica e funcionalidade mitocondrial como elemento intrínseca da plasticidade fenotípica neste inseto social
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 19.05.2017
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    • ABNT

      SANTOS, Douglas Elias; HARTFELDER, Klaus Hartmann. O metabolismo oxidativo na diferenciação de castas em abelhas melíferas: número e estrutura mitocondrial e expressão de genes indicadores de funcionalidade. 2017.Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2017. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-10042018-112915/ >.
    • APA

      Santos, D. E., & Hartfelder, K. H. (2017). O metabolismo oxidativo na diferenciação de castas em abelhas melíferas: número e estrutura mitocondrial e expressão de genes indicadores de funcionalidade. Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-10042018-112915/
    • NLM

      Santos DE, Hartfelder KH. O metabolismo oxidativo na diferenciação de castas em abelhas melíferas: número e estrutura mitocondrial e expressão de genes indicadores de funcionalidade [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-10042018-112915/
    • Vancouver

      Santos DE, Hartfelder KH. O metabolismo oxidativo na diferenciação de castas em abelhas melíferas: número e estrutura mitocondrial e expressão de genes indicadores de funcionalidade [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-10042018-112915/


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