O gene hp19: expressão, regulação e função na metamorfose de abelhas Apis mellifera

• Processo: 10/04371-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2010
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2011
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
• Pesquisador responsável: Marcia Maria Gentile Bitondi
• Beneficiário: Guaracini Aparecida Loterio
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Genética do desenvolvimento Hormônio juvenil em insetos Metamorfose Apis mellifera Ecdisteroides Hexamerinas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Apis mellifera | Ecdisteróides | gene hp19 | Hexamerinas | Hormônio Juvenil | metamorfose | genética do desenvolvimento

Resumo

Em insetos holometábolos, a transição do estágio larval para o pupal e subseqüente desenvolvimento do adulto ocorre com base nas reservas de nutrientes acumuladas durante o estágio larval. Este estágio caracteriza-se pelo grande consumo de alimento que é em grande parte processado no corpo gorduroso para a produção de proteínas e outros compostos. Alguns tipos de proteínas sintetizadas neste órgão são secretadas e temporariamente armazenadas na hemolinfa, e por isto foram denominadas "proteínas de estocagem". Entre elas, as hexamerinas são as mais abundantes. Após a muda metamórfica, as hexamerinas são sequestradas da hemolinfa para serem utilizadas como fonte de aminoácidos para a síntese de proteínas necessárias ao desenvolvimento e diferenciação da pupa e do adulto-farato (adulto em desenvolvimento ainda encoberto pelo exoesqueleto pupal). O sequestro, ou endocitose, parece ser mediado por receptor específico de hexamerinas presente nas membranas das células do corpo gorduroso, conforme estudado em algumas espécies de Lepidoptera (Helicoverpa zea, Corcyra cephalonica) e de vários Diptera. A atividade deste receptor é regulada pelo hormônio da muda ou ecdisona, cuja forma ativa mais freqüente é a 20-hidroxiecdisona (20E). Em C. cephalonica o hormônio 20E induz a fosforilação do receptor por meio de uma tirosina quinase que por sua vez é regulada pela proteína HP19, assim denominada porque foi identificada na hemolinfa (Hemolymph Protein) e porque sua massa molecular corresponde a 19 kDa. Em C. cephalonica, a proteína HP19 inibe a tirosina quinase necessária para a fosforilação do receptor específico de hexamerinas e, portanto, deve atuar impedindo o sequestro de hexamerinas pelo corpo gorduroso durante o estágio larval. Análises da seqüência de aminoácidos desta proteína revelaram que a mesma pertence à família GST-like (glutathione S-transferase like proteins). Em um estudo preliminar realizado como parte do meu estágio de Iniciação Científica no Laboratório de Biologia do Desenvolvimento de Abelhas (LBDA), verificamos que dos dez genes putativos codificadores de GSTs em A. mellifera, apenas dois codificam sequências de aminoácidos similares à HP19 de C. cephalonica. Ambos os genes (hp191 e hp192) foram seqüenciados e estruturalmente caracterizados. Minuciosos estudos de expressão em diferentes órgãos e tecidos de A. mellifera revelaram que apenas um destes genes, hp191, tem perfil transcricional coerente com aquele proposto para a proteína homóloga de C. cephalonica. Estamos aqui propondo prosseguir nesta investigação agregando dois outros objetivos específicos: (1) investigar se hp191 é regulado pelos hormônios da metamorfose, 20E ou hormônio juvenil (HJ), (2) utilizar RNA de interferência (RNAi) para pesquisa da função deste gene no contexto da metamorfose, e (3) utilizar de hibridação in situ para verificação da presença de transcritos de hp191 em diferentes tecidos de abelhas. Assim, o objetivo geral do presente projeto consiste em investigar a regulação e função do gene hp191 no contexto da dinâmica de estocagem e utilização de hexamerinas que caracteriza a metamorfose.

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

LOTERIO, Guaracini Aparecida. Os Genes Codificadores de Glutationa S-transferases na Abelha Apis mellifera: Expressão, Regulação e Função Durante e Após a Metamorfose.. 2011. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (PCARP/BC) Ribeirão Preto.