Moléculas reguladoras do crescimento larval e da metamorfose em abelhas operárias...

A metamorfose e o crescimento do corpo de insetos holometábolos são processos biológicos caracterizados por alterações genéticas, morfológicas e fisiológicas ao longo do desenvolvimento. Essas alterações são coordenadas pela ação de ecdisteroides e do hormônio juvenil (HJ), que modulam a expressão de genes de maneira tempo- e espaçoespecífica. Ainda que tenham sido realizados muitos estudos sobre o assunto, especialmente do ponto de vista neuroendócrino, nem todos os circuitos genéticos que regulam tais processos em modelos sociais, como a abelha Apis mellifera, estão completamente elucidados. Nós identificamos, no genoma de A. mellifera, ortólogos cujos papéis em outros insetos estão relacionados a modulação da sinalização hormonal (GCE [germ-cell expressed], Cal [calponin], Kr-h1 [Krüppel homolog 1] e ftz-f1 [fushi tarazu - transcription factor 1]), ao crescimento e à diferenciação (IDGF [imaginal disc growth factor]), e à progressão do desenvolvimento (microRNAs: bantam, let-7, miR-8, miR-100, miR-125, miR-252a, miR-252b e miR-281). Analisamos os perfis de expressão desses elementos genético em larvas e na pupa de operárias de A. mellifera. Os genes codificadores de proteínas, em particular, foram testados em condições naturais e após tratamento com 20E e HJ. Foram coletadas abelhas, nos estágios larvais L3-L4 (transição equivalente à muda), L4, L4-L5 (transição equivalente à muda), L5 (nas fases de alimentação [F1, F2, F3] e de tecelagem de casulo [S3]), em pupas faratas (PP1 e PP3) e em pupas de olho branco (Pw). Referente ao tratamento hormonal, pupas faratas (PP2) receberam 5 μg de 20E ou 10 μg de HJ. Os indivíduos foram coletados 6 e 24 horas após os tratamentos. Todas as amostras (condições naturais e tratamento hormonal) foram processadas para obtenção de RNA total e síntese de cDNA. Oligonucleotideos específicos para Cal, GCE, IDGF, Kr-h1 e ftz-f1, bem como para bantam, miR-8, miR-100, miR-125, miR-252a, miR-252b e miR-281 foram desenhados para avaliar seus níveis de expressão por meio RT-PCR em tempo real (RTqPCR). Os dados foram normalizados por meio da expressão do gene rp49 ou do snRNA U5. O método 2-ΔΔCt foi utilizado para as análises de expressão relativa. Verificamos que a expressão de miR-252b é oposta aos títulos de HJ na hemolinfa, indicando um feedback negativo entre esses dois reguladores. Os perfis dos demais genes codificadores e microRNAs são bastante similares, com baixa expressão nos períodos de mudas larvais (transição larva-larva) e alta abundância em PP3, logo após o pico ecdisteroides (em PP2), o qual desencadeia a muda metamórfica (transição larva-pupa). O tratamento de 20E inibiu a expressão de GCE, CAL e FTZ-F1, enquanto a expressão de Kr-h1 aumentou após aplicação de HJ. Nossos dados apontam novos atores envolvidos no desenvolvimento larval de operárias de A. mellifera, incluindo três microRNAs (miR-252a, miR-252b e miR-281) cujos níveis transcricionais parecem associados aos títulos de HJ. Este estudo reforça a compreensão atual dos fatores genéticos que regem o desenvolvimento pós-embrionário de abelhas, especialmente na sinalização para as mudas larvais (ecdise) e para o comprometimento com a metamorfose

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Data de Publicação

2014-04-25

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