Investigação de proteínas do relógio circadiano no cérebro de uma abelha sem ferrão (Melipona quadrifasciata)

• Processo: 23/02449-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
• Pesquisador responsável: Klaus Hartmann Hartfelder
• Beneficiário: Arthur Roque Justino
• Supervisor: Ricarda Scheiner
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU), Alemanha
• Vinculado à bolsa: 22/05723-0 - A configuração e regulação dos ritmos circadianos em operárias de abelhas sem ferrão (Melipona quadrifasciata), BP.IC
• Assunto(s): Abelhas-sem-ferrão Hibridização in situ fluorescente Meliponini Ritmo circadiano Cronobiologia Melipona quadrifasciata
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: abelhas sem ferrão | Hibridização in situ fluorescente | imunohistologia fluorescente | Meliponini | Pigment Dispersing Factor | ritmos circadianos | Cronobiologia

Resumo

O circuito regulatório do relógio molecular responsável por gerar a atividade circadiana rítmica apresenta características marcante nas operárias das abelhas melíferas, altamente eussociais. Enquanto cuidando da cria, as operárias são arrítmicas em seu comportamento, e os genes que compõem a Core-loop do relógio não oscilam em sua expressão. Elas se tornam rítmicas apenas quando se tornam forrageiras. Para entender se esse é uma particularidade relacionada à biologia reprodutiva de Apis mellifera, ou se é uma característica geral associada com o estilo de vida altamente eussocial, iniciamos uma investigação desse fenômeno na abelha sem ferrão Melipona quadrifasciata. Nós encontramos que a apenas um dos quatro genes que compõem a core-loop, period, apresenta uma variação algo longo do dia em nutridoras, enquanto dois apresentam oscilações nas forrageiras mais velhas, ambos os grupos coletados diretamente do contexto social. Surpreendentemente, essa configuração apareceu inversa quando as operárias foram sincronizadas por dois dias fora do contexto da colônia. Nós acreditamos que o neuropeptídeo Pigment-Dispering Factor (PDF), que atua tanto nas vias de input como output do relógio molecular em insetos, pode ser um fator chave para explicar essa mudança entre a ritmicidade e arritmicidade. Dessa forma, propomos nesse projeto investigar a arquitetura de neurônios que expressam PERIOD e PDF em operárias de Melipona quadrifasciata, através das metodologias de Hibridização in situ fluorescente (FISH) e Imunofluorescência. Esses métodos são bem estabelecidos na Universidade de Würzburg, Alemanha, um centro internacionalmente renomado e de excelência na investigação da cronobiologia em insetos, onde o candidato irá realizar esses experimentos durante sua estadia de 4 meses no laboratório da Profa. Dr. Ricarda Scheiner e Dr. Katharina Beer. (AU)