Abordagem comparativa da heterocronia da maturação cuticular em abelhas sociais e solitárias utilizando-se RNA-Seq, quantificação de hidrocarbonetos e microscopia eletrônica

Resumo

Estudos comparativos em nosso Laboratório (Laboratório de Biologia do Desenvolvimento de Abelhas-FFCLRP-USP) mostraram diferenças no progresso da melanização e esclerotização do exoesqueleto (cutícula) entre espécies de abelhas, assim como variação da expressão de dois genes envolvidos nestes processos: os genes codificadores da enzima lacase 2 e do neuropeptídeo bursicon. Estes dados apontam para a hipótese de que a cutícula das abelhas sociais só amadurece completamente quando atingem certa etapa do estágio adulto e iniciam as atividades extra-nidais. Em contraste, a cutícula das abelhas solitárias tem que estar totalmente diferenciada, madura, quando eclodem e abandonam o ninho em busca de outros locais para nidificar. Elegemos as espécies sociais Apis mellifera e Frieseomelitta varia que emergem dos favos com o exoesqueleto ainda imaturo, e as espécies solitárias Tetrapedia diversipes e Centris (Heterocentris) analis que emergem com o exoesqueleto completamente maduro, como modelos biológicos para entender as bases moleculares da complexidade do processo de diferenciação do exoesqueleto e da heterocronia cuticular. Estamos aqui propondo a utilização de sequenciamento de última geração (RNA-Seq) para caracterização da variação do transcriptoma do tegumento (formado pela epiderme e cutícula) em momentos críticos da diferenciação e maturação cuticular. Em paralelo, cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massa serão utilizadas para identificar e quantificar hidrocarbonetos cuticulares, e a arquitetura e espessura do exoesqueleto serão examinadas por microscopia eletrônica de transmissão. Esta abordagem comparativa e abrangente deverá resultar em informação atual e inédita sobre a biologia molecular da diferenciação do exoesqueleto, sobre a composição dos hidrocarbonetos cuticulares e sobre o timing da completa estruturação da cutícula em espécies-modelo de abelhas sociais e solitárias.