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Evolução molecular e padrão de expressão gênica de enzimas antioxidantes de mamíferos aquáticos tolerantes a hipoxia

Processo: 22/01183-0
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de setembro de 2022
Situação:Interrompido
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
Pesquisador responsável:Mariana Freitas Nery
Beneficiário:Giovanna Selleghin Veiga
Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):23/09947-2 - Investigando padrões de expressão gênica em células de linhagem de mamíferos aquáticos sob hipóxia e estresse oxidativo induzido por reoxigenação, BE.EP.DD
Assunto(s):Evolução molecular   Genômica   Transcriptoma   Expressão gênica   Enzimas antioxidantes   Mamíferos aquáticos   Hipóxia   Estresse oxidativo   Mergulho   Cetacea
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:adaptação | Cetáceos | evolução molecular | Genômica | hipóxia | pinípedes | Evolução

Resumo

Cetáceos, pinípedes e sirênios são três linhagens independentes de mamíferos que ocuparam o ambiente aquático e, por causa disso, enfrentaram diversas pressões seletivas distintas das linhagens de mamíferos terrestres. Por exemplo, durante o mergulho, a quantidade de oxigênio disponível é limitada ao suprimento que o animal pode carregar no sangue e nos pulmões. Desta forma, o elevado controle da vasoconstrição que permite a revascularização de tecidos prioritários no uso de oxigênio foi uma das adaptações que permitiu a evolução do hábito do mergulho. Contudo, essa adaptação leva à isquemia de tecidos mais periféricos que, durante o retorno à superfície, são reoxigenados durante a reperfusão sanguínea, aumentando abruptamente a oferta de oxigênio e ativando vias que produzem moléculas tóxicas chamadas de espécies reativas de oxigênio (ROS), como o O2- e H2O2. O sistema com propriedades antioxidantes é responsável pela remoção destas moléculas na célula evitando o dano oxidativo, e mantendo a homeostase. Este sistema está muito ativo nos grupos de pinípedes e cetáceos, com alta atividade de enzimas antioxidantes, impedindo que ocorra dano tecidual mesmo na presença de elevadas quantidades de ROS. Entretanto, pouco se sabe sobre as características moleculares destes genes em mamíferos aquáticos e se os padrões de expressão nesse grupo se diferenciam do restante dos outros mamíferos. Neste contexto, o objetivo principal deste projeto é investigar a evolução molecular de genes antioxidantes que possam ter contribuído na adaptação dos mamíferos aquáticos a situações de estresse oxidativo intenso durante o mergulho. Usando genômica comparada e transcriptoma, caracterizaremos as sequências gênicas e padrões de expressão dos genes antioxidantes entre mamíferos aquáticos e terrestres. Os resultados irão contribuir para um entendimento mais amplo sobre a evolução genômica e possivelmente convergente durante a ocupação de novos ambientes. (AU)

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