Expressao genica diferencial no contexto de morte celular programada no desenvolvimento dos ovarios de rainhas e operarias de apis mellifera.

• Processo: 06/06521-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2007
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2010
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Morfologia
• Pesquisador responsável: Klaus Hartmann Hartfelder
• Beneficiário: Fernanda Carvalho Humann
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Ovário Morte celular programada Apis mellifera Expressão gênica diferencial Biologia do desenvolvimento
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Apis Mellifera | Expressao Genica Diferencial | Morte Celular Programada | Ovario | Rda | Biologia do desenvolvimento

Resumo

O esclarecimento dos mecanismos de diferenciação de castas polifênicas em abelhas é de fundamental importância para a compreensão da evolução da eussociabilidade. Os diferentes tipos de indivíduos de uma colônia de Apis mellifera exercem funções mútuas e complementares, e especial atenção têm sido dada aos eventos relacionados à divisão de trabalho reprodutivo. A divergência entre as castas é estabelecida durante o período larval e decorre da alimentação diferencial recebida pelas larvas destinadas a serem rainhas ou operárias. De algum modo ainda não elucidado, o alimento recebido acarreta diferenças na biossíntese e títulos dos hormônios juvenil e ecdisteróides que, em última análise, resultarão em morfologia, fisiologia e comportamento casta-específicos. Os estudos sobre a temática da diferenciação estão focados na diferenciação dos ovários larvais, onde se observa um intenso processo de morte celular programada nos ovaríolos de operárias, ao passo que os de rainhas se desenvolvem normalmente. Apesar da grande quantidade de informações à respeito da morfologia dos ovaríolos, os mecanismos moleculares da ativação e inibição da morte celular programada nestas unidades estruturais dos ovários não estão ainda descritos, e agora, com o seqüenciamento completo do genoma de Apis, a elucidação de tais mecanismos torna-se possível. O fenótipo observado nos ovários das operárias gerado pelo processo de morte celular programada, é, provavelmente, resultante da expressão diferencial de genes, já que tanto as rainhas como as operárias produzidas em uma colméia possuem o mesmo genótipo. No intuito de identificar os genes diferencialmente expressos, rainhas e operárias de Apis mellifera serão coletadas no quinto estágio de desenvolvimento larval, e o RNA dos ovários de rainhas e operárias será extraído, e seu respectivo cDNA sintetizado. Os genes diferencialmente expressos serão identificados através de experimentos de Representational Difference Analysis (RDA), onde os fragmentos dos genes que apresentam expressão diferencial são seletivamente enriquecidos e a seqüência dos fragmentos de genes diferencialmente expressos passará por um pipeline de análise de qualidade, antes de ser submetida para buscas blast contra o genoma de Apis mellifera (blastn e blastx) e de bancos não redundantes de genes (blastx). Após alinhamentos blastn contra o genoma de Apis, os respectivos ESTs serão mapeados no genoma utilizando a ferramenta Artemis. Adicionalmente existe agora também a possibilidade de experimentos com microarranjos onde os oligonucleotídeos contidos na lâmina representam quase integralmente o genoma anotado e que permitem a hibridização com amostras de RNA obtido dos ovários de rainhas e operárias. Àqueles genes que forem considerados candidatos interessantes terão sua expressão diferencial validada por RT-PCR quantitativo. Os resultados obtidos a partir desses experimentos darão as diretrizes para futuros experimentos e análises, tais como análise das regiões promotoras e silenciamento por RNAi.

Publicações científicas

(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)

HUMANN, FERNANDA C.; TIBERIO, GUSTAVO J.; HARTFELDER, KLAUS. Sequence and Expression Characteristics of Long Noncoding RNAs in Honey Bee Caste Development - Potential Novel Regulators for Transgressive Ovary Size. PLoS One, v. 8, n. 10, OCT 31 2013. (04/08868-0, 06/06521-9, 12/01808-9, 11/15810-2, 11/03171-5)