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Dissertação de Mestrado
Documento
Autor
Nome completo
Caroline Louise Garcia Mendes
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2017
Orientador
Banca examinadora
Rocha, Lincoln Suesdek (Presidente)
Romano, Camila Malta
Tanaka, Aparecida Sadae
Título em português
Caracterização expressional do gene lacase 2 em Aedes aegypti
Palavras-chave em português
Culicidae
Dengue
Desenvolvimento animal
Mosquitos
Ovo
Resumo em português
Lacase 2 é um gene com função majoritária na esclerotinização e pigmentação da cutícula corporal em insetos e evidências sugerem que desenvolva função na esclerotinização do córion dos ovos de mosquitos vetores de patógenos. A literatura registra que quando a expressão do gene é silenciada em adultos de Aedes albopictus suas fêmeas produzem ovos hialinos e inviáveis. Em teoria, este seria um bom gene-candidato à manipulação em iniciativas de controle biológico baseada em organismos geneticamente modificados. No presente estudo, caracterizamos o perfil expressional e a atividade enzimática de lacase 2 durante o desenvolvimento de Aedes aegypti, bem como silenciamos transcritos do gene em fêmeas adultas para testar se havia prejuízo na formação do córion dos ovos. A técnica de RT-PCR não foi sensível suficiente para detectar amplificação do gene lacase 2 em larvas, contudo, detectamos amplificação nos outros estágios de vida. Pupas e fêmeas adultas após repasto sanguíneo apresentaram perfis de expressão similares entre si. Com a técnica de detecção de atividade enzimática por fluorescência foi possível determinar o perfil de atividade enzimática de lacase 2 e o pH ótimo em todos estágios de desenvolvimento. O maior pico de atividade foi registrado em fêmeas adultas 32 horas após repasto sanguíneo. A atividade enzimática de lacase 2 foi confirmada após separação cromatográfica na amostra de fêmeas adultas 24 horas após repasto sanguíneo. Ambas técnicas, RT-PCR e detecção de atividade enzimática, apontam para maior produção de lacase 2 após repasto sanguíneo em fêmeas adultas, denotando sua importância no desenvolvimento do ovo. Para realização dos experimentos de silenciamento de transcritos foram sintetizados RNAs dupla-fita de lacase 2 e da proteína MSP1, utilizado como controle negativo do silenciamento. Ambos RNAs dupla-fita foram microinjetados em três concentrações, 20ng, 200ng e 1700ng, isoladamente em três grupos experimentais de fêmeas de Ae. aegypti. Em todos os experimentos não houve diferença morfológica entre os ovos das fêmeas microinjetadas com RNA dupla-fita de lacase 2 e MSP1. Os ovos dos grupos experimento e controle iniciaram a pigmentação cerca de 30 minutos após a postura. Entretanto, foram observados alguns ovos com início de pigmentação tardio no grupo experimento no lote de fêmeas microinjetadas com 200ng. Este fenômeno pareceu ter sido um incipiente do silenciamento de transcritos de lacase 2. O efeito da inserção do RNA dupla-fita de lacase 2 não resultou no mesmo efeito reportado na literatura para Ae. albopictus. Ainda assim, os resultados obtidos neste trabalho corroboram a hipótese de que lacase 2 desempenhe alguma função no desenvolvimento do ovo em mosquitos.
Título em inglês
Expressional characterization of laccase 2 in Aedes aegypti
Palavras-chave em inglês
Animal development
Culicidae
Dengue
Egg
Mosquitoes
Resumo em inglês
Laccase 2 is a gene with major role in body cuticle tanning in insects and evidences suggest laccase 2 may play a role in egg chorion tanning in mosquitoes vectors of pathogens. When the expression of the gene is knocked down in adults of Aedes albopictus their females produce hyaline and inviable eggs. Theoretically, this gene would be a good candidate for manipulation in the context of biological control of vectors based on genetically modified organisms. In the present study, we characterized the expressional profile and enzymatic activity of laccase 2 during the development of Aedes aegypti. We also knocked down the gene in adult females hypothesizing that this could jeopardize egg chorion formation. The RT-PCR technique was not sensitive to detect laccase 2 amplification in larvae, however, we detected amplification in other life stages. Pupae and adults females after blood meal exhibited equivalent expressional profiles. Using the technique of enzymatic activity detection by fluorescence, it was possible to determine the laccase 2 enzymatic activity profile and the optimum pH in all stages of development. The highest activity peak was registered in adult females 32 hours after blood meal. The laccase 2 enzymatic activity was confirmed by chromatographic separation in the adults females 24 hours after blood meal sample. Both techniques (RT-PCR and enzymatic activity detection) point to a higher production of laccase 2 after blood meal in adult females, suggesting the importance of laccase 2 for egg development. For the knocking down experiments we synthesized double-stranded RNA of laccase 2 and protein MSP1 (negative control). Both double-stranded RNAs were injected at three concentrations, 20ng, 200ng and 1700ng, in three experimental groups of Ae. aegypti females. No significant morphological differences between eggs from females injected with laccase 2 and MSP1 double-stranded RNA were observed. Pigmentation of the eggs started 30 minutes after they were laid (experimental and control group). However, the pigmentation started slightly later in those eggs of experiment females injected with 200ng. This apparent developmental delay may be related to the silencing of laccase 2. The effect of insertion of double-stranded RNA of laccase 2 did not result in the same effect reported in the literature for Ae. albopictus. Even so, the results obtained in this study corroborate the hypothesis that laccase 2 plays a role in egg development in mosquitoes.
 
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Data de Publicação
2017-07-17
 
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