Células-tronco, brotação e a evolução da colonialidade em ascídias

Resumo

Diversas espécies de cordados perderam a sua capacidade de regenerar estruturas adultas por completo. No entanto, cordados marinhos com formas de vida sedentárias e coloniais, e.g., os tunicados, possuem um potencial notável de regeneração, possivelmente relacionado com a sua capacidade de se reproduzir clonalmente, por brotamento. Eu proponho estudar os mecanismos de brotamento em tunicados coloniais estielídeos com diferentes capacidades regenerativas, que evoluíram a partir de um ancestral comum solitário. A reconstrução das alterações no desenvolvimento ao longo da evolução do brotamento neste grupo nos permitirá compreender a natureza plástica e a origem das células e tecidos progenitores em nosso próprio filo e, em última instância, compreender restrições no desenvolvimento das células-tronco humanas durante a regeneração de tecidos perdidos. Aspectos celulares e moleculares do brotamento e da regeneração têm sido bem estudados no estielídeo colonial Botryllus schlosseri. Aqui, propomos estudar três espécies distintas com um menor grau de integração colonial: (1) a espécie colonial Symplegma brakenhielmi, (2) a espécie social Eusynstyela floridana, e (3) a espécie solitária Styela plicata. Estudos genômicos nessas três espécies, associados à caracterização transcriptômica das células-tronco originadas a partir de tecido sanguíneo/nos permitirão identificar mecanismos regulatórios gênicos em regiões codificantes (mRNAs) e não-codificantes (ncRNAs) de diferentes tipos de células-tronco circulatórias, responsáveis pela evolução do brotamento neste grupo. Nós testaremos se uma maior abundância de células-tronco sanguíneas em botrilldeos está associada a um maior grau de integração no desenvolvimento da colônia. Esses estudos fornecem um panorama celular e molecular para a reconstrução de transições evolutivas para a reprodução assexuada, a clonalidade e a colonialidade. Nós acreditamos que a pesquisa básica em brotamento e regeneração destes organismos pode nos conduzir a importantes descobertas sobre o modo de funcionamento das células-tronco em outros cordados, inclusive em humanos. (AU)