Olhos de anuros são um modelo particularmente interessante dado que os girinos se desenvolvem na água e passam a viver em terra após metamorfose. Este processo envolve adaptações morfológicas e genéticas para lidar com diferentes habitats. Apesar da morfogênese de olhos ser um processo bem conhecido, há uma lacuna no conhecimento referente à base genética por trás da formação e mantenimento dos olhos. Este estudo teve como objetivo caracterizar diferentes padrões de expressão gênica e entender como estes padrões interagem entre si ao longo do tempo para influenciar a formação de olhos de anfíbios. Nós selecionamos duas espécies de anuros que têm diferentes histórias de vida no período larval e tempo de desenvolvimento ocular concomitante. Os girinos de Rhinella ornata são bentônicos e têm olhos discerníveis em estágios iniciais de desenvolvimento, olhos estes que já são morfologicamente semelhantes aos olhos dos adultos nos estágios de desenvolvimento intermediário e tardio. Em contraste, os girinos de Centrolene savagei são fossoriais e têm olhos rudimentares durante a maior parte de sua fase larval, com complexidade começando a aumentar no estágio intermediário de desenvolvimento. Fizemos a montagem um transcriptoma de novo para cada espécie usando dados de RNA-seq de olhos de girinos extraídos em três diferentes estágios de desenvolvimento e realizamos análises de expressão gênica diferencial entre os estágios de cada espécie. C. savagei e R. ornata têm padrões diferentes de expressão gênica em diferentes estágios de desenvolvimento: os estágios intermediário e tardio de C. savagei são mais semelhantes entre si do que com o estágio inicial, enquanto em R. ornata os estágios inicial e intermediário são mais semelhantes entre si do que com o estágio tardio. Além disso, a expressão de genes relacionados ao desenvolvimento do olho, percepção de luz e ciclo visual é retardada em C. savagei em relação a R. ornata. Este estudo é o primeiro a comparar a expressão gênica diferencial e seu padrão temporal em espécies de sapos com e sem girinos fossoriais, permitindo elucidar a relação entre o desenvolvimento do olho, ecologia e evolução.

The anuran eye is a particularly interesting model given that tadpoles develop in water and move to land after metamorphosis. This process involves morphological and genetic adaptations to deal with different habitats. Although eye morphogenesis is well understood, there is a lacuna in knowledge concerning the genetic basis underlying eye formation and maintenance. This study aimed to characterize different gene expression patterns, and how they interact with each other over time to influence the formation of amphibian eyes. We selected two anuran species that have different larval life histories and concomitant eye development timing. Rhinella ornata tadpoles are benthic and have discernible eyes in early developmental stages that are already morphologically similar to adult eyes in intermediate and late developmental stages. In contrast, Centrolene savagei tadpoles are fossorial and have rudimentary eyes throughout most of their larval phase, with complexity beginning to increase at an intermediate developmental stage. We assembled a de novo transcriptome for each species using RNA-seq data from eyes extracted at three different tadpoles developmental stages, and performed differential gene expression analysis within species. We show that C. savagei and R. ornata have different patterns of gene expression across different developmental stages: C. savagei intermediate and late stages are more similar to each other than either is to the early stage, while in R. ornata the early and intermediate stages are more similar to each other than either is to the late stage. Additionally, expression of genes related to eye development, light perception, and visual cycle are delayed in C. savagei relative to R. ornata. This study is the first to compare differential gene expression and its timing in frog species with and without fossorial tadpoles, enabling the relationship between eye development, ecology, and evolution to be elucidated.