De ovo a embrião: Análise dos genes expressos nas primeiras fases embrionárias de Apis mellifera

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Oliveira, Franciene Rabiço
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Apis melífera; Apis mellifera; Embriogênese; Embryogenesis; Genome activation; Smaug; Transição materno-zigótica; Zelda
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17135/tde-27052020-083101/

O início do desenvolvimento embrionário é único e possui características próprias, onde cada componente é programado para atuar em um local e hora precisamente definidos. Em sua fase inicial, o embrião não apresenta transcrição zigótica, sendo mantido por componentes moleculares depositados pela mãe durante a oogênese. A ativação transcricional do genoma zigótico é coordenada com a degradação dos mRNAs de origem materna, resultando em uma mudança no perfil transcricional do embrião. Assim, durante essa transição, denominada materno-zigótica (MZT), o zigoto estabelece o controle de seu desenvolvimento. A degradação dos produtos maternos ocorre principalmente pela ação conjunta de Smaug e Zelda. Em Drosophila melanogaster, a transcrição zigótica aumenta gradualmente do ciclo 2 ao ciclo 13 do desenvolvimento embrionário. Zelda é um gene com papel essencial no início da embriogênese. A homologia, a sequência deste gene e os domínios funcionais são altamente conservados na ordem Hymenoptera, bem como em outras espécies investigadas. Experimntos piloto detectaram a expressão zelda logo nos primeiros ciclos do desenvolvimento embrionário de Apis mellifera, o que motivou a investigação de outros genes igualmente importantes nos passos iniciais do desenvolvimento embrionário. A partir de bibliotecas RNAseq selecionamos RpL32, troponina C tipo IIb, takeout, engrailed even-skipped, hairy, kruppel e odd-skipped para análise de expressão apartir de ovócito (tempo zero, 0), 2 e 6 horas de desenvolvimento. Para isto foram desenhados primers para as duas formas de transcritos, pré-splicing e pós-splicing, como forma de validar a transcrição pelo embrião. Os resultados apontam para uma atividade de síntese de novos transcritos na primeira hora de desenvolvimento embrionário. Para complementar os achados e verificar os ciclos mitóticos daquele período, os núcleos de embriões diplóides com 1 hora de desenvolvimento após a postura foram marcados com DAPI, a fim de verificar os ciclos mitóticos desse período. Observamos, com 1 hora de desenvolvimento, três núcleos de clivagem, indicando que eles passaram por dois ciclos mitóticos, sugerindo uma divisão assíncrona. Esses achados indicam fortemente que pode haver expressão do gene zigótico nos primeiros ciclos mitóticos do embrião de A. mellifera. Por fim, foi feita a reconstrução de redes de interação gene - proteínas em fases iniciais do desenvolvimento embrionário. Os resultados apontam que vários genes e proteínas podem estar envolvidos nas fases iniciais da ativação do zigoto. Acreditamos que esses resultados certamente ajudarão a esclarecer os primeiros passos da embriogênese nesse organismo modelo, abrindo novos e promissores campos para estudos nessa área.