Do macro ao micro, ampliando a caracterização da estrutura e função da mitocôndria de Pseudolycoriella hygida (Diptera: Sciaridae)

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Fernandes, Guilherme Magre
• 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: Pseudolycoriella hygida; Alternative oxidase; Estrutura mitocondrial; Função mitocondrial; Mitochondrial function; Mitochondrial structure; Oxidase alternativa; Sciaridae
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-25112025-160132/

O sciarídeo Pseudolycoriella hygida foi isolado no campus de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo há 60 anos e desde então vem sendo usado como organismo modelo não-convencional para investigação de diferentes processos biológicos, tanto os característicos de sciarídeos, como os de ocorrência geral em metazoários. Recentemente, parte da cadeia respiratória mitocondrial de Psl. hygida foi caracterizada, o que revelou a presença de uma oxidase alternativa (AOX). A AOX foi amplamente caracterizada em plantas e em alguns microrganismos; no entanto, sua presença e função em animais é objeto de investigação mais recente. Este trabalho tem como objetivo geral ampliar a caracterização de AOX em um inseto que naturalmente a expressa, de forma a avaliar aspectos funcionais e estruturais de suas mitocôndrias. A caracterização funcional da AOX em fêmeas adultas de Psl. hygida é aqui detalhada, onde observou-se maior tolerância à antimicina A, quando comparado à Drosophila melanogaster, o que foi atribuído à atividade de AOX no sciarídeo, uma vez que esta enzima não é expressa em D. melanogaster. A caracterização da função mitocondrial foi aqui ampliada para machos adultos de Psl. hygida. Observou-se que machos apresentam menor taxa de consumo de oxigênio que as fêmeas, mas que a AOX é ativada em níveis semelhantes, indicando diferenças fisiológicas ou metabólicas na respiração celular sexo-específicas e independentes de AOX. O último aspecto investigado neste trabalho refere-se à existência de alterações na ultraestrutura da mitocôndria e na composição dos complexos mitocondriais de Psl. hygida. Dados de microscopia eletrônica de transmissão do tórax de fêmeas adultas revelaram que as mitocôndrias de Psl. hygida estão presentes em grande número no tecido muscular e que a morfologia e o número de cristas é comparável ao anteriormente descrito para as mitocôndrias do mesmo tecido em D. melanogaster. A curadoria manual de dados de análise de sequência revelaram que, em linhas gerais, a composição dos complexos mitocondriais de Psl. hygida e de outros sciarídeos diferem minimamente em relação à composição dos complexos mitocondriais de D. melanogaster. A comparação dos nossos dados com aqueles disponíveis para organismos que expressam constitutivamente AOX (tunicados), ou não (D. melanogaster), sugere que a presença de uma AOX funcional em Psl. hygida não é suficiente para causar mudanças estruturais significativas nas mitocôndrias do sciarídeo e que as eventuais variações são provavelmente o resultado das trajetórias evolutivas dos diferentes grupos investigados. Em conjunto, os dados obtidos apontam para uma conservação da morfologia mitocondrial em sciarídeos e para uma possível função protetora de AOX a venenos mitocondriais. Em uma perspectiva mais ampla, esses achados contribuem para a compreensão das funções de AOX em animais, bem como abrem caminho para se explorar novas abordagens visando ampliar a caracterização da função de AOX no sciarídeo, com suas implicações bioquímicas, fisiológicas e evolutivas.