As glândulas protorácicas de dípteros: estudos morfológicos, genômicos e funcionais nos dípteros B. hygida e D. melanogaster

Resumo

Genes de pufes de DNA de sciarídeos são amplificados e expressos de modo regulado no desenvolvimento na glândula salivar em resposta ao aumento dos níveis de ecdisona que precedem a metamorfose. Dados derivados de estudos funcionais no organismo modelo Drosophila melanogaster revelaram a existência na região promotora do gene de pufe de DNA BhC4-1, do sciarídeo Bradysia hygida, de módulos cis-reguladores que regulam a expressão do gene na glândula salivar e na glândula anelar. Em dípteros superiores como D. melanogaster, a glândula anelar é o principal órgão endócrino larval, resultado da fusão das glândulas protorácicas (responsáveis pela síntese de ecdisona), corpora allata (responsável pela síntese de hormônio juvenil) e corpora cardiaca (um órgão neuroendócrino). Dados recentes do nosso laboratório mostraram que a amplificação e transcrição reguladas no desenvolvimento do gene de pufe de DNA BhC4-1 ocorre também nas glândulas protorácicas larvais de B. hygida, indicativo de que os mecanismos reguladores da transcrição deste gene de pufe de DNA são amplamente conservados entre drosofilídeos e sciarídeos. Além disso, estes dados em B. hygida confirmam dados anteriores que indicavam que a expressão de genes de pufes de DNA não é restrita às glândulas salivares, tecido no qual são formados os pufes de DNA e revelam que um gene de pufe de DNA pode ser amplificado em dois tecidos distintos em um mesmo estágio do desenvolvimento. Neste contexto, o presente projeto pretende ampliar os estudos comparativos entre o díptero basal, B. hygida, e o díptero superior, D. melanogaster, utilizando como modelo as glândulas protorácicas destes dípteros. Especificamente o projeto pretende: a) descrever as principais etapas do desenvolvimento embrionário de B. hygida e validar a expressão de um conjunto de genes identificado nos transcriptomas recém-obtidos deste estágio embrionário (subprojeto 1); b) determinar a origem embrionária das glândulas protorácicas de B. hygida e investigar o perfil de expressão de fatores de transcrição que atuam na especificação deste órgão (subprojeto 1); c) identificar domínios amplificados nos cromossomos das glândulas protorácicas de B. hygida na época em que os pufes de DNA são formados na glândula salivar (subprojeto 2); d) obter o transcriptoma das glândulas protorácicas de B. hygida em idades definidas durante o final do quarto estadio larval, época em que os pufes de DNA são formados na glândula salivar; e) ampliar em linhagens transgênicas de D. melanogaster a caracterização do módulo cis-regulador (-370/-254) que reprime a expressão de BhC4-1 na glândula anelar em tempos anteriores ao segundo estadio larval; f) realizar experimentos de interação gênica em D. melanogaster para identificar fatores de transcrição que atuam na regulação de BhC4-1 na glândula anelar. Em conjunto os dados obtidos contribuirão não somente para ampliar os estudos acerca de glândulas protorácicas de dípteros, mas contribuirão também com novas informações na área de biologia evolutiva do desenvolvimento. (AU)