Análise morfológica casta/específica do sistema nervoso e o estudo de genes associados à neurogênese em larvas de abelhas Apis mellifera.

• Processo: 09/00810-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2009
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2012
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biologia Geral
• Pesquisador responsável: Zilá Luz Paulino Simões
• Beneficiário: Lívia Maria Rosatto Moda
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 05/03926-5 - Genômica funcional de Apis mellifera: busca de novos genes e redes funcionais no contexto do desenvolvimento, da diferenciação de castas e da reprodução, AP.TEM
• Assunto(s): Neuropeptídeos Apis mellifera
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Apis mellifera | estágio larval | krüppel-h1 | Neuropeptídeos | Sistema nervoso estomatogástrico | Biologia do Desenvolvimento de Insetos

Resumo

As abelhas Apis mellifera são insetos sociais da ordem dos Hymenoptera e que possuem reprodução haplodiplóide, onde as fêmeas originam-se de ovos fecundados e os machos de ovos não fecundados. As fêmeas da colônia diferenciam-se entre rainhas e operárias através de sua alimentação diferencial durante os estágios larvais: aquelas destinadas a tornarem-se rainhas são alimentadas com geléia real durante todo o desenvolvimento larval, e aquelas destinadas a tornarem-se operárias têm a alimentação substituída por uma mistura de mel, pólen e geléia real, após o terceiro estágio larval. Este estímulo externo advindo da alimentação diferencial resulta num aumento da síntese de hormônio juvenil (HJ) nos corpora allata das larvas de rainhas durante os estágios larvais. Apesar de não estar muito claro como este estímulo afeta a diferenciação entre operárias e rainhas, ele requer um sistema de processamento e percepção que transmita a informação apropriada para o sistema endócrino. Estudos anteriores demonstraram que o eixo neuroendócrino, que tem a função de controlar a metamorfose, pode não ser totalmente funcional em larvas de abelhas. Uma das possibilidades é que a informação da qualidade e quantidade de comida seja transmitida via sistema nervoso estomatogástrico (SNS) da larva, o qual está diretamente conectado ao sistema endócrino através do nervo recorrente. Assim, o SNS torna-se um potencial candidato na regulação da diferenciação de castas, e sua função neste processo é o principal objetivo do presente projeto. Neste contexto, a presença de neuropeptídios, aminas biogênicas e proteínas receptoras no SNS dos insetos sugere que estes tenham um papel importante na modulação da alimentação e na plasticidade de redes neuronais, apresentando-se como fortes candidatos a participar desta rede de integração neuro-endócrina/canal alimentar/sistema nervoso estomatogástrico. Outra parte do projeto se concentrará no estudo da função do gene Krüppel-h1 (Kr-h1). Este é expresso no cérebro de abelhas operárias, sendo importante, mas não propriamente determinante da função de forrageamento. Os mecanismos celulares e moleculares envolvidos nesta determinação não são ainda conhecidos, mas o modelo propõe a participação de uma série de genes e fatores ligados ao metabolismo, tais como, Ammvl, Amfor, cGMP e PKG, além do HJ e do hormônio mandibular da rainha, que também influenciam a expressão de Kr-h1. Com isto, também é interesse deste trabalho investigar o papel do gene Kr-h1 no polifenismo alternativo, em resposta à alimentação diferencial de larvas no terceiro estágio.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MODA, LIVIA MARIA; VIEIRA, JOSEANA; GUIMARAES FREIRE, ANNA CLAUDIA; BONATTI, VANESSA; BOMTORIN, ANA DURVALINA; BARCHUK, ANGEL ROBERTO; PAULINO SIMOES, ZILA LUZ. Nutritionally Driven Differential Gene Expression Leads to Heterochronic Brain Development in Honeybee Castes. PLoS One, v. 8, n. 5, MAY 30 2013. (09/00810-7, 05/03926-5, 09/05675-0)