Análise funcional do gene long noncoding ovary-1 (lncov1) e transcriptoma de ovários de operária de abelha melífera, Apis mellifera L.

• Processo: 14/05757-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2014
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• 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): Apis mellifera Abelhas operárias Ovário Transcriptoma Expressão gênica RNA longo não codificante Diferenciação de castas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Apis mellifera | desenvolvimento de castas | expressão gênica | Long noncoding RNA | Ovário | Transcriptoma | Biologia Celular e Molecular

Resumo

A característica mais notável em insetos eussociais é a presença de castas com divisão do trabalho, constituindo a pedra fundamental da organização altamente social. Em Apis mellifera, operárias e rainhas apresentam diferenças morfológicas e fisiológicas relacionadas às suas funções na colônia, sendo o tamanho do ovário a principal diferença entre essas castas e a base anatômica da divisão de trabalho. A disponibilização da sequência genômica de Apis viabiliza a caracterização de genes envolvidos em processos do desenvolvimento, inclusive no processo de morte celular programada que ocorre na fase larval nos ovários de abelhas operárias. Nos estágios larvais iniciais, ambas as castas possuem ainda 150 ou mais primórdios de ovaríolos em cada ovário. Este número é mantido em rainhas enquanto as operárias perdem 90- 99% dos ovaríolos antes da pupação, o que permite que rainhas desempenhem função de reprodução, enquanto que operárias sejam funcionalmente estéreis. Em estudos anteriores identificamos um gene candidato a executar um papel chave nessa diferenciação entre rainhas e operárias de abelhas melíferas, o RNA não-codificador longo lncov1. Este é super expresso nos ovários de operária, apresentando um aumento no nível de transcritos na fase de alimentação do último estágio de larval (L5F3), o que coincide com o estágio do desenvolvimento em que foi previamente detectada morte celular autofágica intensa. Ademais, a localização de lncov1 por meio de FISH mostrou-se correspondente às células TUNEL-positivas que sofrem morte celular programada. Além da sua expressão no ovário, esse transcrito foi detectado no desenvolvimento de outros tecidos importantes nos quais rainhas e operárias apresentam aspectos morfológicos e fisiológicos diferenciados. Uma vez que RNAs não codificadores longos têm funções reguladoras na expressão gênica por formarem andaimes (scaffolds) funcionais com proteínas, outros RNAs e/ou DNA, o objetivo do atual projeto é investigar a possível função deste transcrito ao longo do desenvolvimento de operárias, em particular sua interação com proteínas. Para isso, serão realizados ensaios pull down utilizando extratos de ovários de operárias na fase L5F3, e em seguida sequenciamento e identificação das proteínas que interagem com o lncov1. Ainda, buscaremos aprofundar ainda mais nossos conhecimentos sobre o desenvolvimento ovariano de operária, empregando a tecnologia "RNA Seq" para se obter transcriptoma diferencial. Será extraido RNA de ovários de larvas de operária tratados com dslncov1 (RNA dupla-fita) e de ovários tratados com um dsRNA controle. Os dois transcriptomas serão então comparados para identificar genes diferencialmente expressos. Com isso, pretendemos estudar aspectos que elucidem a função de lncov1 no contexto de desenvolvimento ovariano em Apis mellifera. (AU)