Estudo computacional do fotoperiodismo na sincronização fótica e alimentar em sistemas circadianos multioscilatórios

Resumo

Fotoperiodismo é o ajuste temporal da fisiologia e do comportamento pela variação ao longo do ano da duração do dia/noite, possibilitando a sincronização com as estações. Neste projeto, pretendemos estudar o fotoperiodismo em dois processos fisiológicos que envolvem osciladores circadianos, por meio de uma abordagem teórica a partir de simulações computacionais. Em um primeiro contexto, avaliaremos o processamento da informação fotoperiódica em um roedor subterrâneo, o tuco-tuco (Ctenomys aff. knighti), que tem importante papel ecológico e apresenta um padrão diário de exposição à luz muito particular, com variação sazonal. Para tanto, simularemos um sistema multioscilatório submetido ao padrão diário de exposição à luz desta espécie, em diferentes fotoperíodos, estendendo nossos estudos anteriores sobre o tema. Esses resultados darão suporte às pesquisas correntes em nosso grupo sobre ritmos anuais dos tuco-tucos em campo e em laboratório. Em seguida, avaliaremos resultados da literatura e do estágio BEPE, segundo os quais o fotoperíodo pode modular a expressão de ritmos circadianos sincronizados por sinais alimentares diários. Para elucidar os mecanismos subjacentes a esse fenômeno, simularemos um segundo sistema multioscilatório, sob diferentes fotoperíodos e rotinas alimentares diárias. Com essas simulações, buscaremos prever e propor protocolos mais adequados para futuros estudos experimentais sobre a sincronização alimentar. Modelos matemáticos auxiliam no estudo de mecanismos e na proposição de protocolos experimentais, sendo de especial interesse em pesquisas de difícil execução, como nos estudos de longa duração sobre a fisiologia anual. (AU)