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Estudo computacional do Fotoperiodismo na sincronização fótica e alimentar em sistemas circadianos multioscilatórios

Processo: 17/16242-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2018
Vigência (Término): 01 de novembro de 2021
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia Comparada
Pesquisador responsável:Gisele Akemi Oda
Beneficiário:Danilo Eugênio de França Laurindo Flôres
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):19/04451-3 - Papel do TSC22D3, um fator de transcrição de zíper de leucina induzido por glicocorticóide, no relógio molecular circadiano, BE.EP.PD
Assunto(s):Cronobiologia   Modelos matemáticos   Ritmos biológicos   Sazonalidade

Resumo

Fotoperiodismo é o ajuste temporal da fisiologia e do comportamento pela variação ao longo do ano da duração do dia/noite, possibilitando a sincronização com as estações. Neste projeto, pretendemos estudar o fotoperiodismo em dois processos fisiológicos que envolvem osciladores circadianos, por meio de uma abordagem teórica a partir de simulações computacionais. Em um primeiro contexto, avaliaremos o processamento da informação fotoperiódica em um roedor subterrâneo, o tuco-tuco (Ctenomys aff. knighti), que tem importante papel ecológico e apresenta um padrão diário de exposição à luz muito particular, com variação sazonal. Para tanto, simularemos um sistema multioscilatório submetido ao padrão diário de exposição à luz desta espécie, em diferentes fotoperíodo, estendendo nossos estudos anteriores sobre o tema. Esses resultados darão suporte às pesquisas correntes em nosso grupo sobre ritmos anuais dos tuco-tucos em campo e em laboratório. Em seguida, avaliaremos resultados da literatura e do estágio BEPE, segundo os quais o fotoperíodo pode modular a expressão de ritmos circadianos sincronizados por sinais alimentares diários. Para elucidar os mecanismos subjacentes a esse fenômeno, simularemos um segundo sistema multioscilatório, sob diferentes fotoperíodos e rotinas alimentares diárias. Com essas simulações, buscaremos prever e propor protocolos mais adequados para futuros estudos experimentais sobre a sincronização alimentar. Modelos matemáticos auxiliam no estudo de mecanismos e na proposição de protocolos experimentais, sendo de especial interesse em pesquisas de difícil execução, como nos estudos de longa duração sobre a fisiologia anual.

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FLORES, DANILO E. F. L.; JANNETTI, MILENE G.; IMPROTA, GIOVANE C.; TACHINARDI, PATRICIA; VALENTINUZZI, VERONICA S.; ODA, GISELE A. Telling the Seasons Underground: The Circadian Clock and Ambient Temperature Shape Light Exposure and Photoperiodism in a Subterranean Rodent. FRONTIERS IN PHYSIOLOGY, v. 12, OCT 1 2021. Citações Web of Science: 0.
ROSSELOT, ANDREW E.; PARK, MIRI; KIM, MARI; MATSU-URA, TORU; WU, GANG; FLORES, DANILO E.; SUBRAMANIAN, KRITHIKA R.; LEE, SUENGWON; SUNDARAM, NAMBIRAJAN; BRODA, TAYLOR R.; MCCAULEY, HEATHER A.; HAWKINS, JENNIFER A.; CHETAL, KASHISH; SALOMONIS, NATHAN; SHROYER, NOAH F.; HELMRATH, MICHAEL A.; WELLS, JAMES M.; HOGENESCH, JOHN B.; MOORE, SEAN R.; HONG, I, CHRISTIAN. Ontogeny and function of the circadian clock in intestinal organoids. EMBO Journal, OCT 2021. Citações Web of Science: 0.
FLORES, DANILO E. F. L.; ODA, GISELE A. Quantitative Study of Dual Circadian Oscillator Models under Different Skeleton Photoperiods. JOURNAL OF BIOLOGICAL RHYTHMS, v. 35, n. 3 FEB 2020. Citações Web of Science: 2.

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