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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.47.2018.tde-05022018-162250
Document
Author
Full name
Felipe Tadeu Galante Rocha de Vasconcelos
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2017
Supervisor
Committee
Bonci, Daniela Maria Oliveira (President)
Baron, Jerome Paul Armand
Hamassaki, Dania Emi
Ventura, Dora Selma Fix
Title in Portuguese
Estudo morfológico da retina e genético do pigmento visual LWS de cinco espécies de corujas e sua relação com o ritmo circadiano
Keywords in Portuguese
Corujas
Genética de opsinas
Pigmento visual
Abstract in Portuguese
As corujas formam um grupo diversificado, estando presentes em diversos habitats ao redor do globo e têm diferentes padrões de atividade, com espécies diurnas, noturnas e crepusculares. Os fotorreceptores encontrados em corujas são os bastonetes e três classes de cones, levando potencialmente à tricromacia, e as demais camadas da retina mantém a mesma organização de outras aves. O gene LWS tem sido estudado em aves e o pico de absorção espectral da opsina expressa por esse gene está entre 560-570nm. Exceções foram reportadas no melro-preto (P557), pinguim Humboldt (P543) e na corujado- mato (Strix aluco). Entre esses três gêneros, somente as corujas apresentam espécies com diferentes hábitos circadianos. Dessa forma é possível que diferentes adaptações visuais possam ser encontradas em associação com o padrão circadiano. Neste trabalho foi investigada a morfologia da retina e a genética do pigmento visual LWS de cinco espécies de corujas com diferentes ritmos circadianos: Asio clamator, Megascops choliba, Tyto alba (noturnas), Athene cunicularia e Glaucudium brasilianum (diurnas). Um indivíduo de cada espécie foi utilizado nos experimentos. Foi realizada a extração de RNA a partir de uma retina homogeneizada de cada espécie e o RNA mensageiro (mRNA) foi convertido em DNA complementar (cDNA). Partes do gene LWS foram amplificadas utilizado a reação em cadeia da polimerase (PCR) e sequenciadas utilizando a metodologia de Sanger. Cinco sítios importantes para o ajuste espectral da opsina LWS (164,181, 261, 269 e 292) foram analisados e comparados com a sequência de outras aves e da rodopsina bovina, a qual foi referência para determinar as posições dos aminoácidos. No estudo morfológico, foram realizados cortes transversais em criostato de uma retina de cada espécie de coruja. Para a reação de imunohistoquímica foi utilizado o anticorpo Rabbit anti opsin (AB5405) para marcar cones L/M e DAPI marcando núcleos celulares. Também foi realizada a coloração de Hematoxilina-Eosina (HE) para visualizar a organização da retina. A partir das análises morfológicas foi possível observar a presença de cones nas retinas das cinco espécies de corujas, bem como uma organização laminar semelhante a de outros vertebrados. Para todas as espécies estudadas, os resultados da análise de sequência da opsina LWS foram: A164, H181, Y261, T269 e A292. Ao menos para o gene LWS, não foram encontradas diferenças entre espécies diurnas e noturnas de corujas
Title in English
Not informed by the author
Keywords in English
Opsin genetics
Owls
Visual pigment
Abstract in English
The owls forms a diverse group present in many habitats around the world and they have different activity patterns, with diurnal, nocturnal and crepuscular species. Photoreceptors found in owls are the rods and three classes of cones that potentially provide trichromacy, and the other retinal layers maintain the same organization of other birds. The LWS gene has been studied in birds and the peak spectral absorption of opsin expressed by this gene is between 560- 570nm. Exceptions were reported on blackbird (P557), Humboldt penguin (P543) and tawny owl (Strix aluco). Among these three genera, only owls have species with different circadian habits. It is therefore possible that different visual adaptations can be found in association with the circadian pattern. In this study the retinal morphology and the genetics of LWS visual pigment of five owl species with different circadinan habits were investigated: Asio clamator, Megascops choliba, Tyto alba (nocturnal), Athene cunicularia e Glaucudium brasilianum (diurnal). One individual of each species was used in the experiments. RNA extraction was performed from a homogenized retina of each species and messenger RNA (mRNA) was converted into complementary DNA (cDNA). Parts of the LWS gene were amplified using the polymerase chain reaction (PCR) and sequenced using the methodology of Sanger. Five important sites for the spectral tuning of the LWS opsin (164, 181, 261, 269 and 292) were analyzed and compared to the sequence of other birds and bovine rhodopsin, which was referenced to determine amino acid positions. In the morphological study, cross - sections were performed in cryostat of a retina of each owl species. For the immunohistochemistry reaction, the rabbit anti-opsin antibody (AB5405) was used to label L / M cones and DAPI labeling cell nuclei. Hematoxylin-Eosin (HE) staining was also performed to visualize the organization of the retina. From the morphological analyzes it was possible to observe the presence of cones in the retinas of the five species of owls, as well as a laminar organization similar to that of other vertebrates. For all species studied, the results of LWS opsin sequence analysis were: A164, H181, Y261, T269 and A292. At least for the LWS gene, no differences were found between diurnal and nocturnal species of owls
 
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vasconcelos_parcial.pdf (189.25 Kbytes)
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Release Date
2020-02-20
Publishing Date
2018-02-20
 
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