Evolução molecular e padrão de expressão gênica de enzimas antioxidantes de mamíferos aquáticos tolerantes a hipoxia

• Processo: 22/01183-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2022
• Data de Término da vigência: 01 de maio de 2027
• Área de 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
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/09947-2 - Investigando padrões de expressão gênica em células de linhagem de mamíferos aquáticos sob hipóxia e estresse oxidativo induzido por reoxigenação, BE.EP.DD
• Assunto(s): Evolução molecular Genômica Transcriptoma Expressão gênica Enzimas antioxidantes Mamíferos aquáticos Hipóxia Estresse oxidativo Mergulho Cetacea
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: adaptação | Cetáceos | evolução molecular | Genômica | hipóxia | pinípedes | Evolução

Resumo

Cetáceos, pinípedes e sirênios são três linhagens independentes de mamíferos que ocuparam o ambiente aquático e, por causa disso, enfrentaram diversas pressões seletivas distintas das linhagens de mamíferos terrestres. Por exemplo, durante o mergulho, a quantidade de oxigênio disponível é limitada ao suprimento que o animal pode carregar no sangue e nos pulmões. Desta forma, o elevado controle da vasoconstrição que permite a revascularização de tecidos prioritários no uso de oxigênio foi uma das adaptações que permitiu a evolução do hábito do mergulho. Contudo, essa adaptação leva à isquemia de tecidos mais periféricos que, durante o retorno à superfície, são reoxigenados durante a reperfusão sanguínea, aumentando abruptamente a oferta de oxigênio e ativando vias que produzem moléculas tóxicas chamadas de espécies reativas de oxigênio (ROS), como o O2- e H2O2. O sistema com propriedades antioxidantes é responsável pela remoção destas moléculas na célula evitando o dano oxidativo, e mantendo a homeostase. Este sistema está muito ativo nos grupos de pinípedes e cetáceos, com alta atividade de enzimas antioxidantes, impedindo que ocorra dano tecidual mesmo na presença de elevadas quantidades de ROS. Entretanto, pouco se sabe sobre as características moleculares destes genes em mamíferos aquáticos e se os padrões de expressão nesse grupo se diferenciam do restante dos outros mamíferos. Neste contexto, o objetivo principal deste projeto é investigar a evolução molecular de genes antioxidantes que possam ter contribuído na adaptação dos mamíferos aquáticos a situações de estresse oxidativo intenso durante o mergulho. Usando genômica comparada e transcriptoma, caracterizaremos as sequências gênicas e padrões de expressão dos genes antioxidantes entre mamíferos aquáticos e terrestres. Os resultados irão contribuir para um entendimento mais amplo sobre a evolução genômica e possivelmente convergente durante a ocupação de novos ambientes. (AU)