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Tipo do documento: Dissertação
Título: Identificação de genes potencialmente envolvidos na formação do edema labial na espécie Colossoma macropomum (Cuvier, 1818) (Characiformes : Serrasalmidae)
Autor: Fagundes, Daniel Barros 
Primeiro orientador: Val, Adalberto Luis
Resumo: As oscilações periódicas no nível dos rios amazônicos conferem dinamicidade às características fisiográficas e limnológicas da bacia. Com frequência, essas oscilações levam a variações marcantes nas concentrações de oxigênio dissolvido na água que podem ser observadas ao longo de um único dia, impondo à ictiofauna contínuos ajustes comportamentais, bioquímicos, fisiológicos e morfológicos. Com o objetivo de compreender os mecanismos de formação da expansão labial, uma adaptação morfoanatômica comum a certos peixes da ordem Characiformes, foi proposta a análise em série da expressão gênica (SAGE) na Plataforma SOLiD™. Para isso, indivíduos da espécie Colossoma macropomum foram expostos à hipóxia aguda (0,3 mgO2/L), permanecendo o grupo controle em condições normais de oxigenação (7,0 mgO2/L). Em linhas gerais, os procedimentos práticos foram: (I) extração do RNA total do tecido labial; (II) preparo dos pools de amostras de RNA; (III) construção das bibliotecas SOLiD™ SAGE™; (IV) amplificação clonal in vitro das bibliotecas via ePCR; (V) enriquecimento das sequências amplificadas; (VI) sequenciamento; (VII) análises de bioinformática; e (VIII) categorização gênica. Dentre os resultados obtidos podemos destacar que mais de 115 milhões de tags foram sequenciadas e a partir delas foram obtidas 2,24 milhões de tags únicas. Após o alinhamento das tags únicas com as sequências de referência da espécie Danio rerio foi possível identificar 24014 genes, dos quais 51,24% (Log2FC ≤ -0,1) apresentaram redução e 42,77% (Log2FC ≥ 0,1) tiveram sua expressão aumentada durante as baixas tensões de oxigênio. A partir destes resultados foram selecionados 10 genes (HIF1A, ARNT, HIF1AN, VHL, VEGFC, VEGFR2, PLCG1, TRPC6, NOS1 e GUCY1A3) que participam direta ou indiretamente do aumento da permeabilidade microvascular, processo supostamente relacionado à formação do fenótipo em estudo. Sendo assim, propomos que a via metabólica para a expressão deste fenótipo inicia-se com a estabilização da proteína HIF1A e formação do heterodímero HIF1 após dimerização com a proteína ARNT. Em seguida, a proteína HIF1 se liga na região promotora do gene VEGFC estimulando sua transcrição. Depois de traduzida, a proteína VEGFC é reconhecida pelo receptor de membrana VEGFR2, que induz a síntese de DAG por meio da proteína PLCG1. A DAG promove a abertura dos canais catiônicos de membrana celular TRPC6, que facilitam o influxo de íons cálcio do meio extra para o intracelular. Este aumento na concentração de cálcio intracelular ativa a enzima NOS1 que passa a sintetizar NO, que por sua vez, ativa a enzima GUCY1A3, que converte GTP em GMPc, provocando o aumento dos níveis intracelulares deste monofosfato. Como consequência ocorre a formação de vias transvasculares que permitem o extravasamento do plasma para a região intersticial, provocando o edema e a expressão do fenótipo em questão.
Abstract: The periodic oscillation in the level of the Amazonian rivers confers dynamicity to physiographic and limnological characteristics of the Basin. Often, these oscillations lead to large variations in the concentrations of dissolved oxygen in the water that can be observed over a single day, requiring to the ichthyofauna continuous adjustments of behavioral, biochemical, physiological and morphological traits. To understand the mechanisms behind the lip expansion, a common morphological and anatomical adaptation to certain fish species belonging to the Characiformes order, it was proposed a serial analysis of gene expression (SAGE) on the SOLiD™ Platform. For this, individuals of Colossoma macropomum were exposed to acute hypoxia (0.3 mgO2/L), keeping a control group under normal conditions of oxygen (0.7 mgO2/L). Following, the general procedures were: (I) extracting RNA from lip tissue, (II) preparing pools of RNA samples, (III) constructing SOLiD™ SAGE™ libraries, (IV) in vitro clonal amplifying libraries by ePCR, (V) enriching amplified sequences, (VI) sequencing, (VII) bioinformatics analyzes and (VIII) gene categorization. Out of 115 million tags sequenced, 2.24 million were unique tags. After alignment of unique tags with the reference sequences of the species Danio rerio it was possible to identify 24014 genes, 51.24% (Log2FC ≤ -0,1) repressed and 42.77% (Log2FC ≥ 0,1) activated during under hypoxia. From these results we selected 10 genes (HIF1A, ARNT, HIF1AN, VHL, VEGFC, VEGFR2, PLCG1, TRPC6, NOS1 and GUCY1A3) that participate directly or indirectly in the process of increased microvascular permeability, favoring the lip expansion of the C. macropomum when exposed to low oxygen tensions. We propose that the pathway for the expression of this phenotype began with stabilizing protein HIF1A and formation of the heterodimer HIF1 after dimerization with ARNT protein. HIF1 then binds in the promoter region of the gene VEGFC stimulating your transcription. Once translated, the VEGFC is recognized by VEGFR2 receptor inducing the synthesis of DAG through PLCG1 protein. The DAG promotes the opening of cationic channels of TRPC6 cell membrane, facilitating the influx of calcium ions from extracellular to intracellular medium. This increase in intracellular calcium concentration which activates the enzyme NOS1 passes to synthesize NO. This activates the GUCY1A3 enzyme that converts GTP to cGMP, favoring increased levels of cGMP which induce the formation of transvascular pathways that facilitate plasma leaking into the interstitial region, thus causing swelling of the lower lip.
Palavras-chave: Colossoma macropomum
Expressão gênica
Hipóxia aquática
Tambaqui
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia
Sigla da instituição: INPA
Departamento: Coordenação de Pós Graduação (COPG)
Programa: Genética, Conservação e Biologia Evolutiva (GCBEv)
Citação: FAGUNDES, Daniel Barros. Identificação de genes potencialmente envolvidos na formação do edema labial na espécie Colossoma macropomum (Cuvier, 1818) (Characiformes : Serrasalmidae). Manaus: [s.n.], 2012. xx, 61 f.. Dissertação( Genética, Conservação e Biologia Evolutiva (GCBEv)) - Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
URI: http://localhost:8080/tede/handle/tede/1883
Data de defesa: 6-Jun-2012
Aparece nas coleções:Mestrado - (GCBEv)

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