Genética molecular e regulação hormonal da diferenciação do exoesqueleto no inseto-modelo Apis mellifera

• Processo: 10/16380-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2010
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2013
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
• Pesquisador responsável: Marcia Maria Gentile Bitondi
• Beneficiário: Marcia Maria Gentile Bitondi
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Zilá Luz Paulino Simões
• Assunto(s): Genética molecular Genética do desenvolvimento Abelhas Apis mellifera Exoesqueleto Expressão gênica Genes codificadores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Apis mellifera | cuticula | Exoesqueleto | genes codificadores de enzimas envolvidas na esclerotização | genes codificadores de proteínas cuticulares | Genes cuticulares | Biologia e Genética do Desenvolvimento de Insetos

Resumo

O exoesqueleto, ou cutícula, não somente reveste e dá forma aos insetos, mas proporciona a este vasto grupo dos Arthropoda outras propriedades biológicas essenciais, tais como locomoção, proteção contra dessecação, defesa contra parasitas e patógenos. Esta estrutura rígida (esclerotizada), produto de secreção da epiderme, é formada por uma variedade de proteínas (cuticulares) e por um tipo de polissacarídeo, quitina, e é periodicamente renovada durante o crescimento do inseto. A ciclicidade deste processo, ou muda, é principalmente controlada por ecdisteróides, enquanto a regulação da maturação do exoesqueleto definitivo tem sido atribuída a estes hormônios e também a um neuro-hormônio peptídico sintetizado pelo cérebro, o bursicon. Recentemente, o seqüenciamento e anotação do genoma de algumas espécies de insetos deram nova dimensão ao estudo do exoesqueleto. Um número significativo de genes que potencialmente codificam proteínas cuticulares - os 'genes cuticulares' - foram identificados. A presença de motivos de ligação à quitina, e outras regiões conservadas, possibilitaram a classificação destas proteínas em 12 famílias, assim revelando a complexidade destes componentes estruturais do exoesqueleto. No entanto, a aplicação deste conhecimento para a caracterização da expressão gênica diferencial, e sua regulação, durante os sucessivos eventos de muda (apólise, síntese, diferenciação ou esclerotização da cutícula e ecdise) e para estabelecer as mudanças estruturais que ocorrem na epiderme durante este período ainda é incipiente. O objetivo do presente projeto consiste em utilizar a abelha Apis mellifera como modelo biológico em múltipla abordagem metodológica (microarrays, RT-PCR em tempo real, hibridação in situ, RNA de interferência) visando: (1) identificar os genes diferencialmente expressos na epiderme durante os sucessivos eventos de muda que levam à formação do exoesqueleto definitivo; (2) associar a expressão gênica diferencial à variação do título de ecdisteróides neste período; (3) investigar o papel de bursicon na indução de genes codificadores de enzimas potencialmente importantes para a maturação do exoesqueleto. Concomitantemente, pretende-se caracterizar as transformações sub-celulares que ocorrem na epiderme durante a formação do exoesqueleto. Com esta abordagem espera-se aprofundar o conhecimento sobre a formação e diferenciação do exoesqueleto em nível molecular e sub-celular. (AU)

Publicações científicas

(7)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MOYSÉS ELIAS-NETO; MICHELLE P.M. SOARES; MÁRCIA M. G. BITONDI. Expression profile of a Laccase2 encoding gene during the metamorphic molt in Apis mellifera (Hymenoptera,Apidae). Revista Brasileira de Entomologia, v. 57, n. 2, p. 213-216, 2013-05-31. (12/09108-6, 10/16380-9, 07/08300-2)

COSTA, CLAUDINEIA PEREIRA; ELIAS-NETO, MOYSES; FALCON, TIAGO; DALLACQUA, RODRIGO PIRES; MARTINS, JULIANA RAMOS; GENTILE BITONDI, MARCIA MARIA. RNAi-Mediated Functional Analysis of Bursicon Genes Related to Adult Cuticle Formation and Tanning in the Honeybee, Apis mellifera. PLoS One, v. 11, n. 12, DEC 1 2016. (10/16380-9, 14/13136-0, 09/15635-6)

MARTINS, JULIANA R.; ANHEZINI, LUCAS; DALLACQUA, RODRIGO P.; SIMOES, ZILA L. P.; BITONDI, MARCIA M. G.. A Honey Bee Hexamerin, HEX 70a, Is Likely to Play an Intranuclear Role in Developing and Mature Ovarioles and Testioles. PLoS One, v. 6, n. 12, DEC 9 2011. (10/16380-9, 08/00541-3, 05/03926-5)

ELIAS-NETO, MOYSES; NASCIMENTO, ANA L. O.; BONETTI, ANA M.; NASCIMENTO, FABIO S.; MATEUS, SIDNEI; GAROFALO, CARLOS A.; BITONDI, MARCIA M. G.. Heterochrony of cuticular differentiation in eusocial corbiculate bees. Apidologie, v. 45, n. 4, p. 397-408, JUL 2014. (12/09108-6, 07/08300-2, 10/16380-9, 05/03926-5)

FALCON, TIAGO; FERREIRA-CALIMAN, MARIA JULIANA; FRANCO NUNES, FRANCIS MORAIS; TANAKA, ERICA DONATO; DO NASCIMENTO, FABIO SANTOS; GENTILE BITONDI, MARCIA MARIA. Exoskeleton formation in Apis mellifera: Cuticular hydrocarbons profiles and expression of desaturase and elongase genes during pupal and adult development. Insect Biochemistry and Molecular Biology, v. 50, p. 68-81, JUL 2014. (10/16380-9, 11/03171-5)

ELIAS-NETO, MOYSES; SOARES, MICHELLE P. M.; BITONDI, MARCIA M. G.. Expression profile of a Laccase2 encoding gene during the metamorphic molt in Apis mellifera (Hymenoptera, Apidae). Revista Brasileira de Entomologia, v. 57, n. 2, p. 213-216, APR-JUN 2013. (12/09108-6, 07/08300-2, 10/16380-9)

MIRANDA SOARES, MICHELLE PRIOLI; BARCHUK, ANGEL ROBERTO; QUIRINO SIMOES, ANA CAROLINA; CRISTINO, ALEXANDRE DOS SANTOS; DE PAULA FREITAS, FLAVIA CRISTINA; CANHOS, LUISA LANGE; GENTILE BITONDI, MARCIA MARIA. Genes involved in thoracic exoskeleton formation during the pupal-to-adult molt in a social insect model, Apis mellifera. BMC Genomics, v. 14, AUG 28 2013. (10/16380-9, 11/03171-5, 07/04314-9)