Caracterização de genes candidatos relacionados à diferenciação espermatogonial e maturação gonadal masculina em peixes

• Processo: 24/21421-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Recursos Pesqueiros e Engenharia de Pesca - Recursos Pesqueiros de Águas Interiores
• Pesquisador responsável: Rafael Henrique Nóbrega
• Beneficiário: Maira da Silva Rodrigues
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IBB). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/06742-5 - Novos insights sobre sinais gonadais (fatores de crescimento e lncRNAs) que regulam a maturação gonadal em peixes: conhecimento básico e desenvolvimento de estratégias biotecnológicas para retardar a puberdade, AP.JP2
• Assunto(s): Aquicultura Espermatogênese Maturação gonadal Peixes Reprodução
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aquicultura | espermatogênese | espermatogoônia tronco | Maturação gonadal | Peixes | single cell-RNA seq | Biologia da Reprodução

Resumo

O projeto JP2 "Novos insights sobre sinais gonadais (fatores de crescimento e lncRNAs) que regulam a maturação gonadal em peixes: conhecimento básico e desenvolvimento de estratégias biotecnológicas para retardar a puberdade" tem como objetivo identificar fatores gonadais que promovem a maturação gonadal masculina, isto é, que são responsáveis pela diferenciação das espermatogônias tronco, e sua subsequente proliferação e entrada na meiose. A importância desse conhecimento é bastante ampla e relevante; um dos gargalos da aquicultura mundial é a puberdade precoce, comprometendo o tamanho e a qualidade do pescado. Por um outro lado, existem espécies de importância econômica e ecológica que exibem períodos longos de primeira maturação sexual. Assim, o conhecimento gerado nesse projeto poderá contribuir e dar subsídios para retardar ou acelerar a maturação gonadal nos peixes. Na primeira etapa do projeto realizamos análises de sequenciamento de RNA de célula única (single cell-RNA seq) em 2 modelos animais; zebrafish (Danio rerio) e truta arco-íris (Oncorhynchus mykiss) usando diferentes abordagens experimentais. As análises do sequenciamento do zebrafish demonstraram duas populações de espermatogônias (SPG1 e SPG2). A SPG1 é caracterizada por expressar 117 marcadores específicos, enquanto 5212 genes são expressos exclusivamente na SPG2. Análises de enriquecimento funcional na SPG2 revelaram algumas ontologias gênicas enriquecidas como Notch signaling, Tissue morphogenesis, Cell cycle, Sumoylation, ESR-mediated signaling, TGF-¿ dependant signaling, BMP signaling, non-coding RNA process, Cell differententiation dentre outros. Dentre esses termos enriquecidos, existem candidatos que podem estar diretamente relacionados com a diferenciação espermatogonial e consequentemente com a maturação gonadal. Para tanto, é fundamental a sua validação acompanhada de estudos funcionais para comprovar sua relação com a diferenciação espermatogonial e início da maturação gonadal. Sendo assim, essa proposta tem como objetivo validar e caracterizar morfologicamente e funcionalmente os candidatos selecionados das análises de RNA-seq. Para validação, utilizaremos técnicas de expressão gênica (qPCR) e hibridização in situ, enquanto para os ensaios funcionais, iremos combinar explantes testiculares com inibidores específicos e seletivos das vias selecionadas. O bolsista TT-4A, em conjunto com a equipe, irá ajudar na seleção dos candidatos, desenho de primers e realizar as validações (qPCR e hibridização in situ). Também realizará culturas de explantes testiculares de zebrafish com inibidores específicos e investigará o efeito da inibição da via selecionada na diferenciação espermatogonial. Dada a vasta gama de candidatos envolvidos na diferenciação espermatogonial, confiamos no bolsista TT-4A para nos auxiliar nessas análises. Sua contribuição não apenas permitirá uma investigação abrangente de diversos genes e vias de sinalização relacionadas, mas também certamente otimizará e agilizará esta etapa do processo.