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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.17.2020.tde-18122019-145729
Documento
Autor
Nome completo
Fábio Oliveira Barbin
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2019
Orientador
Banca examinadora
Simoes, Zila Luz Paulino (Presidente)
Barchuk, Angel Roberto
Nascimento, Fabio Santos do
Takahashi, Catarina Satie
Título em português
MicroRNAs, coordenadores potenciais da via de insulina e do processo de envelhecimento de Apis mellifera
Palavras-chave em português
Apis mellifera
Envelhecimento
Expressão gênica
miRNA
Via de insulina
Resumo em português
O envelhecimento é um declínio progressivo e natural de todas as funções fisiológicas intrínsecas a todos os organismos resultante das interações genéticas e ambientais. Uma importante via do metabolismo é particularmente afetada pela senescência, a via de sinalização da insulina, uma via altamente conservada de organismos menos derivados até vertebrados. Em Apis mellifera durante a fase adulta ocorre um processo relacionado ao envelhecimento: as funções assumidas pelas abelhas jovens são diferentes daquelas das abelhas mais velhas, evento esse conhecido como polietismo etário. Na fase jovem, as operárias denominadas nutrizes organizam a colônia e alimentam as larvas, mas a partir da segunda semana as operárias passam a realizar atividades fora do ninho, em busca de pólen e néctar, sendo então chamados de forrageiras. Uma caracteristica singular, a plasticidade fenotípica, permite mudanças neste programa. Dessa forma, diversos fatores influenciam nessa característica e como exemplo a distribuição demográfica da colônia que com menor número de abelhas jovens, as forrageiras assumem o status de nutrizes, retornando às tarefas anteriores, como a síntese da geléia real e a alimentação das larvas. O polietismo etário tem reflexos não apenas sobre a fisiologia dessas abelhas, mas também sobre o comportamento e vias metabólicas específicas, como a via de sinalização da insulina e seus reguladores moleculares. Os microRNAs são uma dessas moléculas reguladoras. Eles participam de muitas vias de sinalização sistêmica, incluindo a insulina. No entanto, ainda existem questões não respondidas: como os microRNAs, interagindo com a insulina e as vias de ecdisteróides, interferem na maturação e no envelhecimento das abelhas? A via da insulina desempenha um papel importante no processo de envelhecimento e a abelha A. mellifera é um bom modelo para este estudo. Neste trabalho obtivemos, através de qRT-PCR, a transcrição relativa de genes ao longo da vida adulta das abelhas tanto em condições normais quanto em condição de orfandade e assim definimos a participação de microRNAs específicos, miR -8, miR-14 e miR-34, na regulação dos genes de pten, DOR, pi3k, chico e eip74ef que são modulados no processo de envelhecimento em muitos organismos. Além disto, analisamos a morfologia das células do corpo gorduroso, em sua resposta ao envelhecimento e condição de orfandade. Ao final pudemos concluir que moléculas reguladoras, vias metabólicas e inclusões citoplasmáticas, resultantes da modificação do metabolismo, podem ser indicadores do processo de desenvolvimento adulto nestas abelhas e provavelmente em outros organismos.
Título em inglês
MicroRNAs, potential coordinators of the insulin pathway and the aging process of Apis mellifera
Palavras-chave em inglês
Aging
Apis mellifera
Gene expression
Insulin pathway
miRNA
Resumo em inglês
Aging is a progressive and natural decline of all the physiological functions intrinsic to all organisms resulting from genetic and environmental interactions. An important pathway of metabolism is particularly affected by senescence, the insulin-signaling pathway, a highly conserved pathway from less derived to vertebrate organisms. In Apis mellifera, during the adult phase, an aging process occurs: the functions assumed by the young bees are different from those assumed by the older bees, an event known as age polyethism. In the young phase, workers called nurses organize the colony and feed the larvae, but from the second week on, the workers begin to perform activities out of the nest, in search of pollen and nectar, and are now called foragers. A unique characteristic, the phenotypic plasticity, allows changes in this program. Thus, several factors influence this characteristic and, as an example, the demographic distribution of the colony, which, with a lower number of young bees, the foragers assume the status of nurses, returning to previous tasks, such as the synthesis of royal jelly and feeding of larvae. Age polyethism has reflexes not only on the physiology of these bees, but also on their behavior and specific metabolic pathways, such as the insulin signaling pathway and its molecular regulators. MicroRNAs are one of these regulatory molecules. They participate in many systemic signaling pathways, including insulin. However, there are still unanswered questions: how do microRNAs, interacting with insulin and ecdysteroid pathways, interfere with the maturation and aging of bees? The insulin pathway plays an important role in the aging process and A. mellifera bee is a good model for this study. In this work, we obtained, through qRT-PCR, the relative transcription of genes throughout the adult life of the bees in both normal conditions and orphaned conditions, thus suggesting the participation of specific microRNAs, miR-8, miR-14 and miR-34, in the regulation of the pten, DOR, pi3k, chico and eip74ef genes that are modulated in the aging process in many organisms. In addition, we analyzed the morphology of fat body cells in their response to aging and orphanage condition. In the end, we could conclude that regulatory molecules, metabolic pathways and cytoplasmic inclusions, resulting from the metabolic modification, can be indicators of the adult development process in these bees and probably in other organisms.
 
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Data de Publicação
2020-01-14
 
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