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Análise funcional do gene lnc-ovary-1 (Group11.31), o primeiro RNA não-codificador longo em Apis mellifera, no desenvolvimento casta-específico do ovário

Processo: 11/15810-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de março de 2012
Vigência (Término): 30 de junho de 2013
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
Pesquisador responsável:Klaus Hartmann Hartfelder
Beneficiário:Gustavo Jacomini Tibério
Instituição-sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:11/03171-5 - Análise causal do desenvolvimento de Apis mellifera - genes reguladores e redes hierárquicas de expressão gênica na especificação de tecidos e órgãos, AP.TEM
Assunto(s):Ovário   Morte celular programada   Expressão gênica

Resumo

A principal diferença entre rainhas e operárias de Apis mellifera é o tamanho dos ovários, sendo que rainhas possuem 150-200 unidades seriais, ovaríolos, por ovário, enquanto que este número é bem reduzido em operárias, tipicamente variando entre 2-20 ovaríolos. Tal contraste constitui a base anatômica da divisão de trabalho reprodutivo e funcionalidade das castas. As diferenças entre os dois fenótipos ovarianos se estabelecem entre o terceiro e quinto instar larval, quando a maioria dos primórdios dos ovaríolos passa por morte celular autofágica nas larvas que se desenvolvem em operárias. Análise de expressão gênica diferencial em ovários de larvas de rainhas e operárias do quinto instar larval revelou a superexpressão de um gene desconhecido e não predito. O gene foi preliminarmente denominado de long-non-coding-ovary-1(lnc-ovary-1) e é localizado no Group 11.31 do genoma. O respectivo cDNA de 1368 pb mapeou dentro de um íntron de um gene codificador de proteína predito, LOC726407, sem função conhecida. Além de ser o primeiro RNA não-codificador longo (lncRNA) descoberto em Apis mellifera, o gene se destaca pela sua localização genômica, pois ocupa uma posição no centro de um QTL mapeado para variação em número de ovaríolos em operárias desta espécie.O atual projeto tem como objetivo a caracterização funcional deste gene codificador de um lncRNA, e do gene dentro do qual é inserido, e que é igualmente desconhecido em termos de funções. O primeiro passo será a análise dos padrões de expressão destes genes ao longo do desenvolvimento larval de operárias. Tais análises serão feitas por RT-PCR em tempo real com amostras de ovários. O segundo objetivo é de aprofundar as análises de localização intracelular do lnc-ovary-1 RNA, sendo que análises iniciais com sonda antisense lnc-ovary-1 em experimentos FISH revelaram uma localização citoplasmática focal próximo ao núcleo, bem nítida em ovários de larvas, o que nos leva a crer que o respectivo lncRNA possa estar envolvido em processos específicos da diferenciação celular. No projeto, tais experimentos FISH serão combinados com marcadores específicos de organelas. Por fim, ao ter obtido dados sobre a expressão deste gene e a sua localização em diferentes tecidos, tentaremos realizar experimentos de knockdown da sua função gênica por RNAi, sendo que experimentos RNAi em abelhas melíferas já se encontram estabelecidos para diversos genes, porém nenhum foi realizado ainda para lncRNAs.

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. Citações Web of Science: 26.

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