O parasitismo regula expressão neurogenômica diferencial em fêmeas e machos de vespas do papel Polistes?

• Processo: 19/27552-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 15 de março de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Fábio Santos do Nascimento
• Beneficiário: Rafael Carvalho da Silva
• Supervisor: Floria Mora Kepfer Uy
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Rochester (UR), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 18/22461-3 - A busca pelo elo perdido: Os ovos atuam como veículo alternativo de comunicação em sistemas sociais?, BP.DR
• Assunto(s): Expressão gênica Parasitismo Interações hospedeiro-parasita Neurobiologia Castração
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: gene expression | Hormonal modulation | neurobiology | Neurogenomic | Reproductive castration | Neurogenômica

Resumo

As interações hospedeiro-parasita representam um exemplo amplo coevolutivo na natureza, com o parasitismo consistindo de uma força seletiva que explora um hospedeiro. Os parasitas induzem de mudanças leves a dramáticas sobre seus hospedeiros, o que, por sua vez, resulta em afetar a aptidão do hospedeiro. Os efeitos comportamentais e fisiológicos da manipulação parasitária são bem estudados. No entanto, pouco se sabe sobre os mecanismos moleculares subjacentes ao parasitismo, como a expressão de genes do indivíduo hospedeiro. Um sistema bem estudado parasita-hospedeiro é representado pelo endoparasita Xenos (Strepsiptera) e a vespa do papel Polistes (Vespidae). Neste sistema complexo, os parasitas afetam seus hospedeiros de diferentes formas, dependendo tanto do sexo do hospedeiro quanto do parasita. As hospedeiras parasitadas são castradas e tornam-se não-sociais, enquanto os hospedeiros permanecem sexualmente interessados em fêmeas e ainda podem acasalar, independentemente da presença de parasitas. O fato de que os hospedeiras e hospedeiros não são afetados da mesma forma sugere que a manipulação provocada pelo parasita pode variar de acordo com diferentes fenótipos da mesma espécie (ou seja, sexo do hospedeiro). Parasitas fêmea e macho manipulam seus hospedeiros de forma distintas para aumentar suas chances de aptidão. Um parasita macho só precisa de um hospedeiro por algumas semanas, para se desenvolver e emergir como um adulto para acasalar no verão. Em contraste, os parasitas fêmea permanecem como parasitas obrigatórios dentro de seu hospedeiro por muitos meses, o que garante que consigam produzir descendentes durante a primavera. Dessa maneira, utilizaremos o sistema composto pelo parasita Xenos peckii e seu hospedeiro, a espécie de vespa Polistes fuscatus, para explorar se os parasitas afetam de forma diferencial a expressão de genes de acordo com o sexo do parasita e do hospedeiro. Especificamente, vamos comparar perfis transcriptômicos hospedeiros fêmea e macho infectados por parasitas fêmea e macho. Esses dados nos permitirão verificar quais genes e seus respectivos níveis de expressão de traços reprodutivos, endócrinos e sociais são afetados por parasitas. Nossos resultados nos permitirão investigar se há expressão de genes diferencial, além de evidenciar genes candidatos que provavelmente suprimem o sistema imunológico de seu hospedeiro, além de entender aspectos detalhados acerca dos mecanismos de manipulação utilizados pelos parasitas. Considerando que indivíduos parasitas e não-parasitados já foram amostrados, este trabalho consistirá de quatro partes (I) aprender os procedimentos para dissecar cérebros seguidos de extrações de RNA, (II) sequenciamento de RNA, (III) realizar análise de expressão genética e (IV) escrever um manuscrito. (AU)