Cultura de mioblastos do pacu (Piaractus mesopotamicus) como um modelo para entender a regulação do crescimento muscular na superordem Ostariophysi

• Processo: 15/03234-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de maio de 2015
• Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Recursos Pesqueiros e Engenharia de Pesca - Aquicultura
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Maeli Dal Pai
• Beneficiário: Bruno Oliveira da Silva Duran
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IBB). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 16/19683-9 - A cultura de mioblastos slow como um modelo para a compreensão da miogênese e crescimento do músculo de contração lenta, BE.EP.DR
• Assunto(s): Sistema musculoesquelético Ostariophysi Mioblastos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Acanthopterygii | Crescimento muscular | Cultura celular de mioblastos | Músculo esquelético | Ostariophysi | Síntese Protéica | Biologia do músculo estriado

Resumo

Os eventos de duplicação do genoma (WGD) são considerados aspectos essenciais da evolução dos genomas eucarióticos, pois fornecem matérias-primas nas quais a seleção natural pode agir para promover um aumento da complexidade. Os peixes teleósteos sofreram um evento de duplicação do genoma específico (TSGD) na base da linhagem, estimado há 450-320 milhões de anos. Cerca de 15-21% de parálogos derivados do TSGD foram retidos devido aos processos de subfuncionalização e/ou neofuncionalização. Estudos recentes demonstraram diferenças na retenção de parálogos entre as superordens de teleósteos Ostariophysi e Acanthopterygii, sendo muitos deles componentes essenciais nas vias de síntese proteica e embriogênese muscular. No entanto, apesar dos avanços realizados na identificação desses parálogos linhagem-específicos (LSPs), os seus papéis fisiológicos permanecem desconhecidos na maioria dos casos. O pacu (Piaractus mesopotamicus) e a tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) pertencem às superordens Ostariophysi e Acanthopterygii, respectivamente. Ambas as espécies são economicamente relevantes para a aquicultura brasileira e, portanto, objetos de intensas pesquisas para a melhoria de suas produções. O músculo esquelético é o tecido mais abundante em peixes teleósteos, constituindo até 65% da massa corporal total em algumas espécies. O crescimento muscular é altamente dependente do balanço entre a síntese e degradação proteica, processos regulados por sinais intrínsecos e extrínsecos. Dentre eles, os fatores de crescimento (como IGFs) e aminoácidos demonstraram desempenhar um papel essencial na síntese de proteínas e regulação do crescimento do músculo. A cultura de mioblastos em peixes está surgindo como uma ferramenta muito útil para o estudo in vitro da regulação do crescimento muscular, pois recapitula todas as etapas da miogênese: comprometimento dos mioblastos, proliferação, fusão e formação de miotubos. Além disso, as culturas de mioblastos podem ser manipuladas para gerarem condições experimentais que permitam o estudo da regulação, crescimento e desenvolvimento do músculo em diferentes níveis e sob uma variedade de circunstâncias. Da mesma forma, os meios de cultivo podem ser modificados para avaliação do papel de nutrientes e fatores de crescimento na regulação da miogênese. As culturas de mioblastos são bem estabelecidas em espécies das superordens Acanthopterygii e Protacanthopterygii, tornando difícil a extrapolação das informações obtidas nessas culturas para espécies da superordem Ostariophysi. Dessa forma, a cultura de mioblastos do pacu apresenta-se como um excelente modelo para entendermos a regulação da miogênese e crescimento muscular na superordem de teleósteos Ostariophysi. Nesse estudo nós pretendemos comparar a expressão de LSPs relacionados à síntese proteica entre Ostariophysi e Acanthopterygii durante o desenvolvimento muscular, através do estabelecimento de culturas de mioblastos de pacus e tilápias do Nilo. A nossa hipótese é que ocorreram distintos mecanismos de subfuncionalização e/ou neofuncionalização entre as superordens de teleósteos Ostariophysi e Acanthopterygii, que promoveram uma retenção diferencial de LSPs relacionadas à síntese proteica e miogênese. Essa comparação possibilitará a identificação de eventos de subfuncionalização e/ou neofuncionalização dos LSPs relacionados à síntese de proteínas e a compreensão de como atuam durante a miogênese e o crescimento muscular em ambas as linhagens. Para fornecer informações adicionais, nós iremos utilizar culturas de mioblastos para avaliar os efeitos de tratamentos com IGFs e aminoácidos na expressão dos LSPs. Nosso trabalho contribuirá para uma melhor compreensão da divergência evolutiva entre as superordens de teleósteos Ostariophysi e Acanthopterygii e da regulação do processo de miogênese em peixes, permitindo o desenvolvimento de um quadro teórico que pode proporcionar melhorias no crescimento muscular. (AU)

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)

DA SILVA DURAN, BRUNO OLIVEIRA; DAL-PAI-SILVA, MAELI; GARCIA DE LA SERRANA, DANIEL. Rainbow trout slow myoblast cell culture as a model to study slow skeletal muscle, and the characterization of mir-133 and mir-499 families as a case study. Journal of Experimental Biology, v. 223, n. 2, JAN 2020. (16/19683-9, 15/03234-8, 16/05009-4)

DURAN, BRUNO OLIVEIRA SILVA; GARCIA DE LA SERRANA, DANIEL; ZANELLA, BRUNA TEREZA THOMAZINI; PEREZ, ERIKA STEFANI; MARECO, EDSON ASSUNCAO; SANTOS, VANDER BRUNO; CARVALHO, ROBSON FRANCISCO; DAL-PAI-SILVA, MAELI. An insight on the impact of teleost whole genome duplication on the regulation of the molecular networks controlling skeletal muscle growth. PLoS One, v. 16, n. 7, JUL 22 2021. (18/24575-6, 18/26428-0, 15/03234-8)

SILVA DURAN, BRUNO OLIVEIRA; GOES, GUILHERME ALCARAS; THOMAZINI ZANELLA, BRUNA TEREZA; FREIRE, PAULA PACCIELLI; VALENTE, JESSICA SILVINO; SIMOES SALOMAO, RONDINELLE ARTUR; FERNANDES, ANA; MARECO, EDSON ASSUNCAO; CARVALHO, ROBSON FRANCISCO; DAL-PAI-SILVA, MAELI. Ascorbic acid stimulates the in vitro myoblast proliferation and migration of pacu (Piaractus mesopotamicus). SCIENTIFIC REPORTS, v. 9, FEB 18 2019. (16/01086-4, 15/03234-8, 16/05009-4)