Compreensão das interações entre o fosfoproteoma, transcriptoma e microRNAoma em resposta a sinais pró-crescimento em miotubos de pacu (Piaractus mesopotamicus) e gilthead sea bream (Sparus aurata).

Resumo

Os eventos de duplicação do genoma (WGD) são considerados aspectos essenciais da evolução dos genomas eucarióticos, pois fornecem matérias-primas nas quais a seleção natural pode agir para promover um aumento da complexidade. Dois rápidos rounds de WGD (conhecidos como 1R e 2R) ocorreram no ancestral comum de todos os vertebrados cerca de 550 milhões de anos atrás. Um terceiro round aconteceu na base da linhagem de teleósteos (teleost-specific 3rd WGD - Ts3R), estimado há 350-320 milhões de anos. Cerca de 15-21% de parálogos derivados do Ts3R foram retidos devido aos meanismos de subfuncionalização e/ou neofuncionalização. Estudos recentes demonstraram diferenças na retenção de parálogos entre as superordens de teleósteos Ostariophysi e Acanthopterygii, sendo muitos deles componentes essenciais nas vias de miogênese, síntese e degradação proteica. No entanto, apesar dos avanços realizados na identificação desses parálogos linhagem-específicos (LSPs), os seus papéis fisiológicos e regulação permanecem amplamente desconhecidos. O pacu (Piaractus mesopotamicus) e o gilthead seabream (Sparus aurata) pertencem às superordens Ostariophysi e Acanthopterygii, respectivamente. Ambas as espécies são economicamente relevantes para a aquicultura e, portanto, objetos de intensas pesquisas para a melhoria de suas produções.O músculo esquelético é o tecido mais abundante em peixes teleósteos, constituindo até 60% da massa corporal total em algumas espécies. O crescimento muscular é altamente dependente do balanço entre a síntese e degradação proteica, processos regulados por sinais extrínsecos (temperatura, salinidade, oxigenação) e intrínsecos (fatores transcricionais, hormônios, miRNAs). Dentre eles, aminoácidos e Igf1 demonstraram desempenhar um papel essencial na síntese de proteínas e regulação do crescimento do músculo.A cultura celular de mioblastos de peixes configura um modelo muito útil para o estudo in vitro da regulação do crescimento muscular, pois recapitula as principais etapas durante a miogênese: comprometimento dos mioblastos, proliferação, fusão e formação de miotubos. Além disso, as culturas celulares podem ser manipuladas para gerarem condições experimentais que permitam um melhor entendimento da regulação, crescimento e desenvolvimento do músculo em diferentes níveis e sob uma variedade de circunstâncias. Da mesma forma, os meios de cultivo podem ser modificados para avaliação do papel de nutrientes e fatores de crescimento na regulação do desenvolvimento muscular.Nesse contexto, a geração de dados globais, como os transcriptomas, microRNAomas e proteomas, tem contribuído enormemente para o avanço na compreensão da biologia molecular do músculo esquelético. Essa abordagem permite traçar um perfil molecular das células musculares em diferentes condições ou momentos em detalhes nunca alcançados antes, fornecendo oportunidades para a identificação de marcadores moleculares e para a obtenção de novas informações sobre as vias de sinalização que regulam determinado processo biológico, como a miogênese.O proposto projeto tem como objetivo a obtenção do transcriptoma, microRNAoma e fosfoproteoma de culturas celulares de mioblastos provenientes do pacu e do gilthead seabream submetidas ao tratamento com aminoácidos e Igf1. A integração do transcriptoma, microRNAoma e fosfoproteoma dessas células fornecerá novas informações quanto às redes que conectam a transcrição de genes e a ativação de vias de sinalização. Além disso, a comparação desses dados globais entre o pacu e o gilthead seabream pode proporcionar novas descobertas com relação aos LSPs, miRNAs e vias de sinalização que controlam a miogênese, síntese e degradação proteica no músculo esquelético, como a descoberta de marcadores linhagem-específicos e o entendimento de suas funções nas redes moleculares. (AU)