Mestrado em Ciências Fisiológicas

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Navegando Mestrado em Ciências Fisiológicas por Orientador(a) "Barchuk, Angel Roberto"

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    Dinâmica da ativação ovariana em Zabrotes subfasciatus (boh.) (Coleoptera: Chrysomelidae, Bruchinae): a necessidade de sementes e machos
    (Universidade Federal de Alfenas, 2023-12-12) Miranda, Silvia De Oliveira; Barchuk, Angel Roberto; Simoes, Zila Luz Paulino; Dallacqua, Rodrigo Pires
    O besouro Zabrotes subfasciatus é um inseto predador de grãos estocados, particularmente do feijão (Phaseolus vulgaris). Portanto, entender a biologia de Z. subfasciatus permite o planejamento e a adoção de estratégias de controle sustentável dos grãos. Apesar de sua importância, há poucos trabalhos desenvolvidos sobre os parâmetros que envolvem a biologia da reprodução do inseto. Ensaios eletroantenográficos sugerem que o contato das fêmeas de Z. subfasciatus com o hospedeiro e com machos estimula a ovogênese e a oviposição. Porém, a dinâmica morfológica e molecular da ontogênese ovariana destes insetos em resposta a esses estímulos é desconhecida. Isto posto, buscamos determinar como macho e hospedeiro participam da fisiologia reprodutiva de fêmeas de Z. subfasciatus. Foram selecionados indivíduos imaturos que foram submetidos a condições controladas de umidade e temperatura, variando os fatores que possivelmente interferem na oviposição (macho e sementes de feijão, em várias combinações). Assim, foram verificados o número de ovos, o comportamento de oviposição diário por dez dias e a emergência de adultos após 25 dias da última medida de oviposição diária. Posteriormente foram realizados experimentos para a análise morfológica e molecular da ativação ovariana de fêmeas submetidas às combinações das variáveis. Para as análises morfológicas, as fêmeas foram dissecadas para a retirada dos ovários que foram processados (DAPI - faloidina) para microscopia de fluorescência. Para as análises moleculares, foram coletados ovários e carcaças de fêmeas dos quais foi extraído RNA total. Estas amostras foram utilizadas em ensaios de qPCR para determinar os níveis de transcrição do gene da vitelogenina (Vg) e de seu receptor (VgR), por serem importantes indicadores de capacidade reprodutiva. Os resultados das análises de fecundidade das fêmeas em diferentes condições sugerem que, sozinhas, as variáveis não são suficientes para induzir atividade de postura. Observou-se, também, que as fêmeas estão aptas para a reprodução no primeiro dia de vida adulta e mostram um período concentrado de oviposição nos primeiros 6 dias de vida. As análises morfológicas indicam que no início da vida adulta já acontece endocitose de Vg mediada pela ação de VgR, nos ovaríolos (o que não acontece em pupas) e que a ativação ovariana diminui com o tempo. As análises moleculares mostraram que a vitelogênese (expressão de Vg em carcaça e do receptor de Vg em ovários) é promovida pela presença de hospedeiro e que a presença do macho estimula a síntese de Vg nos ovários.
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    O código transcricional gerado pelo cérebro sob influência de diferenciais dietários durante o desenvolvimento do sistema nervoso de Apis mellifera
    (Universidade Federal de Alfenas, 2012-02-23) Freire, Anna Cláudia Guimarães; Barchuk, Angel Roberto; Nunes, Francis De Morais Franco; Santos, Maria José Campagnole
    A diferenciação morfofisiológica observada entre as fêmeas Apis mellifera é decorrente dos diferentes regimes alimentares experimentados durante o período larval. Os diferenciais dietários desencadeiam complexas cascatas de reações endócrinas, conduzindo ao estabelecimento de diferentes redes de expressão gênica. O resultado é a diferenciação de castas, rainhas e operárias, a partir de genótipos aparentemente idênticos. O tamanho do cérebro em relação ao do corpo representa uma das principais diferenças fenotípicas entre rainhas e operárias. Operárias adultas apresentam o cérebro proporcionalmente mais desenvolvido em relação às rainhas. Entretanto, o inverso é observado durante o desenvolvimento larval, período no qual as rainhas apresentam cérebros maiores, provavelmente, em resposta ao diferencial nutricional. Assim, nosso objetivo foi identificar mediadores moleculares que respondem ao diferencial alimentar, conduzindo ao maior desenvolvimento do cérebro em rainhas durante o período larval. Para tanto, foram dissecados cérebros de larvas de rainhas e operárias. O RNA total dos cérebros foi utilizado para a síntese de cDNA, a partir do qual foi sintetizado aRNA marcado com fluoróforos diferenciados. Este foi hibridado em lâminas de microarray de oligonucleotídeos correspondentes a todos os genes conhecidos do genoma de A. mellifera. Após a obtenção e quantificação das imagens de hibridação, os transcritos diferencialmente representados (TDR) foram selecionados através de normalização e análises estatísticas sendo, então, analisados in silico. As análises mostraram 16 TDRs entre o cérebro das castas, sendo que 12 são mais abundantes em rainhas e quatro, em operárias. Os produtos dos transcritos mais representados nas primeiras estão relacionados à proliferação, fasciculação e conexão neural. Em operárias, os produtos dos genes mais transcritos atuam, principalmente, no desenvolvimento de células dos olhos e de neurônios GABAérgicos. PCRq do gene GlcAT-P (um TDR) mostrou que seus níveis de transcrição são maiores em cérebro de rainhas durante todo o período de desenvolvimento larval estudado (L3-L5), corroborando, assim, os dados dos microarrays. Os produtos codificados pelos TDR encontrados neste trabalho, atuando juntos, podem ser responsáveis por mediar a ação nutricional sobre a morfogênese do cérebro em castas A. mellifera.
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    A participação de minibrain no desenvolvimento diferencial do cérebro adulto em castas de abelhas apis mellifera
    (Universidade Federal de Alfenas, 2024-04-26) Barrios, Gabriela Helena De; Barchuk, Angel Roberto; Lourenço, Anete Pedro; Moda, Lívia Maria Rosatto
    Em colônias de abelhas Apis mellifera, existem dois tipos de fêmeas (castas), rainhas (reprodutivas) e operárias (não-reprodutivas). A trajetória ontogenética que conduz ao surgimento de rainhas e operárias depende da quantidade e da qualidade da dieta recebida durante o desenvolvimento larval. Esta influência ambiental permite o desenvolvimento de características casta-específicas que incluem morfologia, fisiologia e comportamento. O cérebro de abelhas operárias adultas é proporcionalmente maior que o de rainhas, o que permite que as operárias realizem uma gama de atividades necessárias para manter o bem-estar da colônia. Em contrapartida, a neurogênese pós-embrionária em A. mellifera inicia-se logo na fase larval e sofre influência da nutrição diferencial que recebem as fêmeas, resultando em rainhas com cérebros maiores. Análises morfológicas mostram que essa inversão na tendência morfogenética acontece após a metamorfose. Análises transcriptômicas em larga escala utilizando hibridação de microarray de oligonucleotídeos revelaram maiores níveis de transcrição no cérebro de pupas de operárias de 324 genes, entre eles, minibrain (mnb). O presente trabalho objetivou avaliar a participação do gene mnb no desenvolvimento diferencial do cérebro adulto entre rainhas e operárias de abelhas A. mellifera. O primeiro passo foi obter abelhas operárias em desenvolvimento pupal knockdown para mnb, executando experimentos sequenciais de RNAi (knockdown, KD). Foram realizados três experimentos, cada um com 150 pupas, divididas em 3-4 grupos experimentais: pupas que receberam injeções de dsMNB, injeções dsGFP, injeções de NaCl 0,9% e pupas naive. Após um período de tratamento, foram realizadas análises moleculares para avaliar os indicadores de knockdown de mnb e avaliar o fenótipo morfológico dos cérebros. Os resultados obtidos com qPCR mostraram ocorrência de knockdown de mnb e nos possibilitou também analisar o timing do silenciamento deste gene. Os ensaios histológicos mostraram o efeito do knockdown sobre o desenvolvimento do cérebro adulto, que ficou evidenciado pelas menores dimensões apresentadas por regiões cerebrais como corpo cogumelar, lobos ópticos e cérebro (p< 0,05). Estes resultados indicam que o mnb tem um papel chave no desenvolvimento do cérebro de operárias durante o período pupal e confirmam sua participação no desenvolvimento diferencial de castas de A. mellifera.