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Análise dos transcriptomas das laternas, corpo gorduroso e túbulos de Malpighi de coleópteros, e suas relações com as origens da bioluminescência em Coleoptera e Diptera

Processo: 13/09594-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de agosto de 2014 - 31 de julho de 2016
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Pesquisador responsável:Vadim Viviani
Beneficiário:Vadim Viviani
Instituição-sede: Centro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade (CCTS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Sorocaba, SP, Brasil
Assunto(s):Coleoptera  Diptera  Bioluminescência  Tubulos de Malpighi  Transcriptoma 

Resumo

A bioluminescência em insetos é encontrada principalmente em coleópteros e dípteros. Nos coleópteros da superfamília Elateroidea, a bioluminescência envolve essencialmente o mesmo sistema bioquímico, com luciferina e luciferases bem caracterizadas. A luciferina de vagalumes consiste em um composto benzotiazólico, cuja origem biossintética permanece desconhecida. As lanternas de besouros possivelmente se originaram a partir de extensões do corpo gorduroso. Em dípteros keroplatídeos do gênero Arachnocampa, o sistema bioluminescente é bem menos conhecido, envolvendo lanternas oriundas de extensões dos túbulos de Malpighi, uma luciferina de natureza desconhecida, uma luciferase não-identificada e ATP. Apesar dos sistemas bioluminescentes de coleópteros e dípteros não serem evolutivamente relacionados, o envolvimento de ATP nos dois sistemas sugere a possibilidade de que a luciferase de Arachnocampa seja também uma AMP-ligase. Esta hipótese é apoiada pela recente identificação e clonagem de AMP-ligases com fraca atividade luciferásica em túbulos de Malpighi de larvas de besouros tenebrionídeos. Considerando que a via biossíntética da luciferina, a fisiologia molecular das lanternas e o controle da bioluminescência em coleópteros permanecem pouco conhecidos, planejamos investigar comparativamente os transcriptomas das lanternas da fase adulta, larval e do corpo gorduroso do vagalume Aspisoma lineatum, para identificar potenciais alvos enzimáticos envolvidos com os processos acima mencionados. Além disto, considerando que nenhum transcriptoma dos túbulos de Malpighi é conhecido em coleópteros, e a existência de enzimas tipo-luciferases de função desconhecida nestes órgãos sugerem a existência de um elo evolutivo entre túbulos de Malpighi e lanternas no díptero Arachnocampa, planejamos estudar o transcriptoma destes órgãos em larvas de Zophobas morio, e compara-los com o transcriptoma de lanternas de Arachnocampa. (AU)

Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa

LUCIFERASES DE VAGALUMES METAL E pH-SENSITIVAS MODIFICADAS E USO COMO REAGENTES E INDICADORES INTRACELULARES DE pH E METAIS PESADOS BR102017023885-7 - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) . Vadim Viviani; Gabriele Verônica de Mello Gabriel - 06 de novembro de 2017

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