Estudos de conexão entre o relógio biológico e regulação do metabolismo de glicogênio em Neurospora crassa

Resumo

O trabalho aqui proposto está inserido em um Projeto Temático que tem como objetivo estudar os mecanismos bioquímicos e moleculares envolvidos na regulação do metabolismo de glicogênio utilizando como modelo o fungo Neurospora crassa. Recentemente, uma coleção de linhagens mutantes do fungo contendo genes que codificam fatores de transcrição individualmente nocauteados foi adquirida pelo laboratório, a qual foi utilizada em um rastreamento na busca de fatores de transcrição que participam na regulação do metabolismo de glicogênio, na situação normal de crescimento e durante uma situação de estresse, tal como estresse térmico. Algumas linhagens apresentaram um perfil de acúmulo de glicogênio distinto do apresentado pela linhagem selvagem, e os fatores de transcrição ausentes nestas linhagens foram considerados como prováveis reguladores do metabolismo de glicogênio no fungo (Gonçalves et al., 2011; Bertolini et al., 2012).Entre os fatores de transcrição identificados, cinco estão descritos na literatura como proteínas relacionadas ao ritmo do relógio biológico e/ou na resposta a luz, como as proteínas RCO-1, CSP-1, CTF-1±, SUB-1 e SAH-2. Atualmente alguns trabalhos têm relatado a conexão entre ritmo circadiano e metabolismo, ou seja, como os organismos conectam o status nutricional e metabólico aos seus relógios biológicos. Isto nos levou a iniciar estudos de investigação sobre a correlação entre metabolismo de glicogênio e relógio biológico no fungo N. crassa, os quais foram realizados pela aluna candidata à bolsa. Foi demonstrado que em experimentos que mimetizam o relógio biológico, os níveis de glicogênio variam com períodos cíclicos entre 20 e 24 horas característicos do ritmo circadiano de N. crassa. Foi também demonstrado que a expressão dos genes que codificam as enzimas regulatórias glicogênio sintase (gsn) e glicogênio fosforilase (gpn) é induzida por luz, mostrando serem genes de indução tardia à luz. Os níveis dos transcritos gsn e gpn parecem seguir o ritmo circadiano, embora não tão pronunciado quanto os níveis do transcrito ccg-1 (controle positivo do experimento). Os resultados foram discutidos com a pesquisadora norte-americana Deborah Bell-Pedersen (Department of Biology, Texas A&M University, College Station, Texas, USA), a qual possui uma grande experiência na área de relógio circadiano em N. crassa e se mostrou altamente interessada em estabelecer um trabalho em colaboração. Parte do trabalho aqui proposto foi definido em colaboração com a Dr. Bell-Pedersen e será realizado em seu laboratório.Como continuidade, pretendemos investigar mais profundamente o assunto, buscando entender quais proteínas podem estar envolvidas na regulação do metabolismo de glicogênio quando cultura é sincronizada ao relógio biológico e desta maneira, como os dois processos podem estar conectados. (AU)