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miRNAs e o comportamento das abelhas

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As abelhas são insetos sociais, vivendo em colônias organizadas em que os indivíduos, divididos em castas, possuem funções bem definidas que são executadas visando sempre a sobrevivência e manutenção do enxame.

Essa  complexa e interessante organização social entre as abelhas, vem sendo amplamente  estudada por muitos cientistas que procuram compreender os vários processos ou fatores que determinam o comportamento desta sociedade, sejam eles ambientais, genéticos ou ambos.

Dois projetos sobre redes gênicas em abelhas, utilizando como espécie alvo a Apis mellifera, deram origem a um estudo que teve como objetivo principal demonstrar uma possível relação entre a quantidade de vitelogenina (VG) – proteína  produzida no corpo gorduroso – em abelhas forrageiras e a variação na quantidade de microRNAs (miRNA) em diferentes tecidos, com possíveis consequências para a regulação do comportamento de forrageamento (busca e exploração de recursos alimentares; ex: néctar das flores no caso das abelhas; fontes de proteína). As  funções dessa proteína estão associadas à sinalização hormonal, ao comportamento em relação aos alimentos, à imunidade, à resistência ao estresse e à expectativa de vida.

O que se sabe é que há uma variação nos níveis de VG no corpo gorduroso com o avançar da idade das abelhas. Em consequência disso, ocorre a modificação na atividade social das abelhas, que atuam como operárias quando os níveis da proteína são  elevados, passando a agir como forrageiras quando a quantidade de VG diminui, trabalhando fora da colônia. Essa redução acontece ao mesmo tempo no cérebro, explicou à Agência FAPESP, na época como doutorando e agora atual professor do Departamento de Genética e Evolução da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), Francis Nunes.

A descoberta realizada pelos pesquisadores foi a de que a expressão de miRNAs – uma classe de reguladores pós-transcricionais – está diretamente relacionada à diminuição na quantidade de VG em ambos os tecidos (corpo gorduroso e cérebro), explicou Nunes.

Os protocolo utilizado pela equipe de pesquisadores foi o do RNA de interferência (RNAi), com o objetivo de avaliar seus efeitos à jusante dos miRNA do cérebro e do corpo gorduroso de uma população de abelhas forrageiras. Para tanto, foram aplicadas injeções de RNA de fita dupla em dois grupos de abelhas, sendo um com o objetivo de silenciar a expressão de vitelogenina (Grupo Vg-) e o outro de controle (Grupo Vg+).

As diferenças de expressão entre os miRNA nos dois tecidos foram identificadas pela técnica de microarranjos de miRNA. Os resultados mostraram que 76 miRNA foram expressos no cérebro do grupo controle e 74 nas abelhas forrageiras (Vg-). Já no corpo gorduroso do grupo Vg+, foram detectados 66 miRNAs e 69 no Vg-.

De acordo com Nunes, fatores ambientais, como alimentação ou morte da rainha, podem alterar a expressão da vitelogenina nas operárias e, consequentemente, a organização social da colônia, sendo assim a equipe de cientistas promoveu a alteração artificial por meio do RNAi.

A partir dessas análises foi possível observar quais microRNAs reagiram ao silenciamento gênico, tanto no cérebro quanto no corpo gorduroso, um centro cognitivo e um centro metabólico. Como consequência dessas alterações moleculares, ocorreram mudanças fisiológicas que resultaram no envelhecimento precoce das abelhas, as quais passaram a se portar como forrageiras mais cedo. De acordo com o estudo, em 15 dias, praticamente todas as abelhas do Grupo Vg- estavam forrageando, já a atividade de forrageamento no grupo de controle era bem menos intensa.

O artigo intitulado, The gene vitellogenin affects microRNA regulation in honey bee (Apis mellifera) fat body and brain, foi publicado na edição de junho no The Journal of Experimental Biology. Esse estudo foi desenvolvido por pesquisadores  da  Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (FFCLRP/USP).

29/07/2013
Arlei Maturano - Equipe Biotec AHG
 

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