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Title: A influência dos ciclos de temperatura na sincronização do relógio circadiano e amplitude de atividade do mosquito Aedes aegypti
Advisor: Bruno, Rafaela Vieira
Members of the board: Oliveira, Ricardo Lourenço de
Akemi Oda, Gisele
Ferraz, Marcos Rochedo
Sorgine, Marcos Henrique
Genta, Fernando Ariel
Authors: Freitas, Rayane Teles de
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract: Mosquitos apresentam ritmos de atividade locomotora e alimentação sanguínea, que são cruciais para a transmissão de diversos patógenos e estão sob o controle de um relógio circadiano endógeno. Estímulos externos exercem uma importante modulação neste relógio, possibilitando o ajuste das funções endógenas com o ambiente. Um dos principais indicadores ambientais capaz de sincronizar o relógio circadiano são os ciclos de temperatura. Em laboratório, pesquisas no modelo Drosophila melanogaster vêm mostrando que ciclos de temperatura retangulares (com mudanças abruptas de temperatura) produzem um perfil de atividade diferente de ciclos com variações de temperatura graduais mais próximas ao natural. Assim, procuramos estabelecer um regime seminatural que fosse o mais próximo possível das variações diárias de temperatura ao longo de um dia no Rio de Janeiro. Escolhemos como modelo o mosquito Aedes aegypti, o principal vetor da dengue no Brasil. Essa espécie é conhecida por apresentar hábitos diurnos com picos de atividade durante o amanhecer e o crepúsculo. Os ciclos de temperatura graduais que produzimos foram capazes de sincronizar a atividade de Ae. aegypti, porém com um perfil diferente do que era observado em ciclos de temperatura retangulares. Na presença dos ciclos de claro/escuro, os ciclos temperatura graduais foram determinantes para amplitude dos picos de atividade e fase do pico principal (pico vespertino) As alterações nos padrões de comportamento parecem refletir alterações moleculares na expressão de genes que compõem o relógio circadiano. Possivelmente os genes da primeira alça (per, tim e cry2) seriam importante para a amplitude, enquanto genes da segunda alça (vri, Pdp1 e cyc) participariam do ajuste de fase do pico principal. Nossos resultados sugerem ainda que os ciclos de temperatura sincronizem o relógio através dos órgãos cordotonais. Mosquitos silenciados pela técnica de RNA de interferência para um gene importante no funcionamento dessas estruturas (nocte) apresentaram prejuízos na sincronização de sua atividade pelos ciclos de temperatura. Assim, concluímos que os ciclos de temperatura graduais que construímos são eficientes para a sincronização de Ae. aegypti e possivelmente poderão contribuir nos estudos de comportamento, permitindo em laboratório uma abordagem mais próxima ao natural. A utilização dos ciclos de temperatura graduais confirma a atuação desse indicador ambiental em sinergia com os ciclos de claro/escuro na promoção da completa sincronização dos ritmos de atividade e expressão circadiana dos organismos
Abstract: Mosquitoes present locomotor activity and blood feeding rhythms, which are crucial for the transmission of many pathogens and are under the control of an endogenous circadian clock. External stimuli play an important modulation in this clock, enabling adjustment of the endogenous fun ctions with the environment. One of the main environmental indicators able to synchronize the circadian clock are temperature cycles. In laboratory, research in Drosophila melanogaster model ha s shown that rectangular temperature cycles (with abrupt temper ature changes) produce a locomotor activity pattern different from cycles with gradual temperature variations, which are closer to those organism in nature . Thus we tried to establish a semi - natural system that was as close as possible to the daily tempera ture variations observed along one day in Rio de Janeiro. We choose as model the mosquito Aedes aegypti , the main dengue vector in Brazil. This species is known to have diurnal activity with peaks at dawn and dusk. The gradual temperature cycles we produce d were able to synchronize the activity of Ae. aegypti , but with a different profile from the one observed for rectangular temperature cycles. In the presence of light / dark cycles, the gradual temperature cycles were determinat in the amplitude of the pe aks of activity and in the phase of the main peak (evening peak). Changes in the behavior patterns seem to reflect molecular alterations in the expression of the circadian clock genes. Possibly, genes from the first regulatory loop ( per , tim and cry2 ) woul d be important for the amplitude, while the genes from the second regulatory loop ( vri , Pdp1 and cyc ) would participate in the phase adjustment of the main peak. Our results also suggest that temperature cycles synchronize the clock through chordotonal org ans. Mosquitoes silenced by RNA interference assay for a n important gene in the functioning of these structures ( nocte ) presented loss in the synchronization of their activity temperature cycles. Thus, we conclude that the gradual temperature cycles we produced are effective for synchronizing Ae. aegypti and may possibly contribute to studies of behavior, allowing a more natural app roach in the laboratory. The use of gradual temperature cycles confirms the importance of this environmental indicator in synergy with the cycles of light / dark to promote full synchronization of the organisms circadian expression and activity rhythms
DeCS: Relógios Circadianos
Temperatura Ambiente
Aedes
Culicidae
Dengue
Issue Date: 2015
Citation: FREITAS, R. T. de. A influência dos ciclos de temperatura na sincronização do relógio circadiano e amplitude de atividade do mosquito Aedes aegypti. 2015. 77f. Dissertação (Mestrado em Biologia Celular e Molecular) - Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de janeiro, RJ, 2015
Date of defense: 2015-06-01
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGBCM - Dissertações de Mestrado

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