Efeitos do dioxido de carbono sobre a transcricao de genes ligados aos processos reprodutivos e longevidade em abelhas apis mellifera.

• Processo: 06/05550-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2007
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2009
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
• Pesquisador responsável: Zilá Luz Paulino Simões
• Beneficiário: Liliane Maria Fróes de Macedo
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Genética do desenvolvimento Dióxido de carbono Reprodução Apis mellifera Desenvolvimento
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Apis mellifera | Co2 | desenvolvimento | Reprodução | Genética do desenvolvimento

Resumo

As diferenças estabelecidas entre as rainhas e operárias de Apis mellifera durante as fases imaturas do desenvolvimento têm conseqüências, também, na vida adulta. Por exemplo, rainhas e operárias sintetizam vitelogenina (Vg), a principal proteína do ovo, no entanto, a modulação da expressão do gene codificador dessa proteína, a regulação e sua tradução e, ainda, a função exercida por ela diferem nas duas castas. Estudos recentes demonstraram que em operárias existe uma associação, descrita como duplamente repressora, entre o hormônio juvenil (HJ) e a Vg, onde a transição de operárias nutridoras (com atividades intranidais) para forrageiras (atividades extranidais) é acompanhada por aumento dos títulos de HJ e queda nos níveis de Vg. Altos níveis de Vg impedem a elevação dos títulos de HJ. O polietismo etário, ou seja, a mudança das tarefas executadas pelas operárias pode ser visto como parte do envelhecimento das abelhas. Acredita-se que o envelhecimento da abelha deve, também, ser influenciado pelos níveis de HJ e tem sido proposto que a evolução e regulação da longevidade das operárias estejam, conseqüentemente, vinculadas ao aproveitamento da Vg e sua relação com o HJ. Apesar da Vg, freqüentemente, ser associada aos processos reprodutivos (como por exemplo, a maturação dos ovócitos), experimentos permitiram concluir que a Vg das abelhas melíferas está envolvida em vários outros processos biológicos além da reprodução, tais como longevidade, imunidade, transporte de zinco e síntese de alimento larval. A relação entre a atividade da Vg e o ciclo de vida das abelhas é sustentada pela capacidade de ligação dessa proteína com zinco, o que sugere uma função antioxidante para a Vg. Inúmeros agentes podem estimular ou reprimir a síntese da Vg, a ingestão de diferentes dietas, ricas ou pobres em proteínas, por exemplo, alteram o equilíbrio necessário para o cumprimento das diversas atividades ligadas a essa proteína. Foi visto que o tratamento com dióxido de carbono (CO2), normalmente usado em procedimentos para inseminação instrumental, eleva os títulos de Vg na hemolinfa de rainhas, acelera o desenvolvimento ovariano e promove postura precoce. Rainhas virgens e rainhas instrumentalmente inseminadas, sem a exposição ao CO2, iniciam a postura entre 18-67 dias de idade, em contrapartida, rainhas expostas a dois tratamentos com CO2 e re-introduzidas na colônia iniciam a postura a partir de 11-23 dias de idade. Nas operárias, a exposição ao CO2 inibe a ativação dos ovários. Em uma colônia, 67% das operárias mantidas em condição de orfandade (sem rainha), desenvolvem os ovários após quatro semanas, porém, com uma exposição única ou uma série de três exposições ao CO2, apenas 5% das operárias ativam os ovários, aparentemente porque alguns genes importantes são reprimidos. Tratamento com CO2 demonstrou efeitos sobre a reprodução, desenvolvimento, alimentação e aspectos comportamentais dos insetos. Por um tempo acreditou-se que os efeitos verificados fossem devidos à anóxia provocada pelo tratamento com CO2, no entanto, tratamento com nitrogênio não produziu efeitos significativos. Assim, formulamos a seguinte pergunta: quais os genes dentre aqueles considerados importantes para reprodução e longevidade são afetados pelo tratamento com CO2? Para responder essa pergunta será analisada a expressão do gene codificador da Vg, de seu receptor (vgR), da Lipoforina e seu receptor (lpR), da Transferrina, Insulina e seus receptores (1 e 2), da Superóxido dismutase, da Proteína de choque térmico 70 e da Hexamerina 70a, os quais, segundo a experiência de nosso Laboratório, podem fornecer informações importantes para ampliação do conhecimento sobre processos de reprodução e longevidade em abelhas. Níveis altos de CO2 afetam a atividade de postura em outros insetos, inclusive vetores de doenças como malária, febre do Nilo, entre outros, o que dá a esse tema uma importância que transcende nossos próprios objetivos.