Desvendando fatores genéticos, ecológicos, e epigenéticos no desenvolvimento e evolução de estruturas reprodutivas complexas em insetos

• Processo: 23/14170-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
• Pesquisador responsável: Tatiana Teixeira Torres
• Beneficiário: Tatiana Teixeira Torres
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Bruno Celso Feltrin Genevcius ; Federico David Brown Almeida
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/09198-5 - Plasticidade fenotípica das genitálias em Pentatomidae em resposta à competição durante o desenvolvimento, BP.TT; 24/17484-5 - Efeitos epigenéticos trans-geracionais da competição intra-sexual no tamanho genital do percevejo marrom da soja (Euschistus heros), BP.IC
• Assunto(s): Expressão gênica Morfogênese Pentatomidae Plasticidade fenotípica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Evolução e Desenvolvimento | expressão gênica | morfogenese | Pentatomidae | plasticidade fenotípica | Evo-devo

Resumo

Genitálias são as estruturas mais divergentes e elaboradas em muitos grupos de animais. Suas rápidas taxas de evolução e extraordinária complexidade anatômico-funcional as tornam excelentes modelos para estudos de temas em ecologia e evolução, tais como modularidade, plasticidade fenotípica e evo-devo. Entretanto, ainda se conhece muito pouco sobre a arquitetura genética que determina a morfogênese genital durante o desenvolvimento. Este tópico é crucial para a compreensão da evolução genital, uma vez que os mesmos genes que controlam o desenvolvimento são os alvos de seleção e outros mecanismos na história evolutiva. Neste projeto, propomos uma abordagem de eco-evo-devo em diferentes escalas para elucidar os fatores (1) genéticos, (2) ecológicos, e (3) a interação entre ambos (epigenética) na formação das genitálias no desenvolvimento e suas implicações evolutivas. Na primeira parte, utilizaremos sequenciamento massivo de RNA (RNA-seq) da genitália de percevejos pentatomídeos para investigar a quantidade e a identidade dos genes envolvidos na morfogênese. Combinaremos novos sequenciamentos de RNA com dados já disponíveis para machos e fêmeas de três espécies, visando investigar quais mecanismos de expressão gênica são mais ou menos conservados e quais são as diferenças entre os sexos. Na segunda parte, investigaremos como a interação entre machos da mesma espécie durante o desenvolvimento, que se traduz num risco de competição por fêmeas, influencia o tamanho genital no adulto por plasticidade fenotípica. Também conduziremos experimentos de RNA-seq para investigar potenciais genes envolvidos nessa resposta plástica. Por fim, dissecaremos os mecanismos epigenômicos de controle de expressão gênica envolvidos na plasticidade genital usando sequenciamento de acessibilidade de cromatina (ATAC-seq). (AU)