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Respirando ar e vivendo debaixo da água: evolução molecular de genes relacionados a resposta oxidante em mamíferos aquáticos

Processo: 20/03588-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de maio de 2020
Vigência (Término): 30 de abril de 2021
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
Pesquisador responsável:Mariana Freitas Nery
Beneficiário:Giovanna Selleghin Veiga
Instituição-sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Evolução molecular   Estresse oxidativo   Oxidantes   Hipóxia   Peroxirredoxinas   Cetacea   Mamíferos aquáticos

Resumo

Existem três linhagens independentes de mamíferos que retornaram de forma secundária ao ambiente aquático: os cetáceos, pinípedes e sirênios. Durante duas histórias evolutivas, diversas adaptações morfológicas, fisiológicas e comportamentais evoluíram, como a habilidade de mergulhar em apneia e a vasoconstrição de alguns órgãos para tornar mais eficiente o uso do oxigênio durante esses mergulhos, que resultam na hipóxia de alguns tecidos (fígado, rins e baço). As adaptações para lidar com a hipoxia são bem estabelecidas e sabe-se do papel fundamental do gene HIF-1±. Após longos mergulhos, o primeiro respiro fora da água gera a reperfusão destes tecidos, o que levaria à produção de espécies reativas de oxigênio (ROS), pela via da xantina desidrogenase (XDH) e ao estresse oxidativo. Porém este estresse oxidativo não é observado nestas linhagens de mamíferos aquáticos, principalmente devido ao papel de enzimas antioxidantes como GPx, GR, CuZn-SOD, catalase e peroxirredoxinas que estão altamente ativas nas células desses animais. Nesse contexto, este projeto se propõe a estudar a base genética da manutenção da homeostase durante a reperfusão nos mamíferos aquáticos. Temos como objetivo desvendar a evolução molecular desses genes (GPX, GSR, SOD1, CAT, PRDX1/PRDX3 e XDH) nas linhagens de animais que passam por um processo de hipóxia/reperfusão crônico.