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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.41.2020.tde-06112019-110055
Document
Author
Full name
David dos Santos Soares
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Almeida, Federico David Brown (President)
Lanna Neto, Emilio de
Yan, Chao Yun Irene
Title in Portuguese
Padrões de localização celular de proteínas da linhagem germinativa em tunicados solitários e coloniais
Keywords in Portuguese
Colonial
Germinativo
Solitário
Somático
Tunicado
Abstract in Portuguese
Tunicata é um grupo de cordados invertebrados marinhos com espécies solitárias e coloniais. Filogenias recentes sugerem que as espécies coloniais que se reproduzem sexuada e assexuadamente do clado Botryllus + Symplegma evoluíram de um ancestral solitário que se reproduzia apenas sexualmente. As Células-Tronco Germinativas (GSCs) estão localizadas nas gônadas mas também no sistema circulatório das ascídias botrillídeas coloniais existentes. Vasa, Piwi, PL10 e YB1 são marcadores que foram previamente utilizados na identificação de GSCs de ascídias. O objetivo deste trabalho é comparar a ocorrência de GSCs na ascídia solitária Styela canopus e na ascídia colonial Symplegma rubra, que representam dois táxons relativamente próximos aos botrillídeos na filogenia. Utilizando anticorpos que se ligam especificamente a proteínas da linhagem germinativa gerados para outras espécies de ascídias, validamos sua especificidade para as espécies de interesse (Styela canopos e Symplegma rubra) por western blot e realizamos imunohistoquímica em cortes histológicos dessas espécies. De acordo com as expectativas, observamos expressão de Vasa e Piwi em oócitos e expressão de PL10 e YB1 em ambos oócitos e testículos. Nós documentamos células Vasa e Piwi positivas no sistema circulatório da ascídia colonial S. rubra, como mostrado anteriormente para botrillídeos. Entretanto, também observamos poucas células positivas para Vasa e Piwi no sistema circulatório da solitária S. canopus em pelo menos um tipo de célula sangüínea, e em outras células somáticas do intestino, manto e do saco branquial. A presença destas proteínas de linhagem germinativa em outros tipos celulares fora das gônadas de ascídias solitárias, permite supor que: (1) as células positivas podem representar tipos celulares indiferenciados (relacionados a GSCs) envolvidos em outros processos do desenvolvimento (por exemplo, regeneração) ou (2) essas proteínas que se expressam em GSCs adquiriram funções em células somáticas de S. canopus que permanecem desconhecidas. De encontro com relatos da literatura para a ascídia modelo Ciona no presente trabalho observou-se também a presença de YB1 nos oócitos de ambas solitária e colonial, entretanto YB1 estava presente nas células germinativas do testículo apenas da solitária S. canopus. Embora não seja possível determinar quais funções a proteína estaria exercendo nas células germinativas do testículo, é possível especular que a mesma proteína exerça funções diferentes em tipos celulares diferentes, devido aos padrões de localização celular e subcelular e também à diversidade de funções que a proteína pode exercer
Title in English
Patterns of cellular localization of germline proteins in solitary and colonial tunicates
Keywords in English
Colonial
Germ
Solitary
Somatic
Tunicate
Abstract in English
Tunicata is a group of marine invertebrate chordates with solitary and colonial species. Recent phylogenies suggest that the colonial species of the Botryllus + Symplegma clade with both sexually and asexually reproduction capabilities evolved from a solitary, sexually reproducing ancestor. Germ Stem Cells (GSCs) are located in the gonads but also in the cells outside gonads of extant colonial botryllid ascidians. Vasa, Piwi, PL10 and YB1 are markers that were previously used to identify GSCs in ascidian. Our objective is to compare the occurrence of GSCs in the solitary ascidian Styela canopus and in the colonial Symplegma rubra, which represent two taxa relatively close to botryllids in the phylogeny. Using antibodies that specifically bind to germline proteins generated for other species of ascidians, we validate their specificity for the species of interest (Styela canopus and Symplegma rubra) using western blot and immunohistochemistry on histological sections of these species. According to expectations, we observed Vasa and Piwi expression in oocytes and PL10 and YB1 expression in both oocytes and testes. We have documented positive Vasa and Piwi cells in the circulatory system of the colonial S. rubra, as previously shown for botryllids. However, we also observed some Vasa and Piwi-positive cells in the hemocoel of solitary S. canopus in at least one blood cell type, and in other somatic tissues like gut, mantle and branchial sac. The presence of these germline proteins in cell types outside gonads of solitary S. canopus suggests that: (1) positive cells may represent undifferentiated (GSC-related) cell types involved in other developmental processes (e.g. regeneration) or (2) these GSC-expressing proteins have acquired functions in S. canopus somatic cells that remain unknown. According to literature reports for Ciona, we also observed the presence of YB1 in both solitary and colonial oocytes, however YB1 was present only in germ cells in the testis of the solitary S. canopus. Although the expression patterns reported here in the testes do not allow us to determine the function of YB1 in spermatogenic cells, it is possible to speculate that YB1 plays a role as RNA chaperone or in the regulation of translation during spermatogenesis
 
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Publishing Date
2020-01-10
 
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