Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-07-12T16:55:22Z No. of bitstreams: 1 2017_JaquesMirandaFerreiradeSouza.pdf: 2982862 bytes, checksum: 20647199d81a1bad4c017a1e467820df (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-10T17:24:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_JaquesMirandaFerreiradeSouza.pdf: 2982862 bytes, checksum: 20647199d81a1bad4c017a1e467820df (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-10T17:24:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_JaquesMirandaFerreiradeSouza.pdf: 2982862 bytes, checksum: 20647199d81a1bad4c017a1e467820df (MD5) Previous issue date: 2017-08-10 / O condicionamento operante é uma forma de aprendizagem associativa, através da qual o indivíduo aprende a antecipar eventos futuros em decorrência das consequências de seus atos. Essa forma de aprendizagem encontra-se compartilhada entre o homem e outros animais. O uso de ratos e abelhas no estudo de aprendizagens associativas têm gerado informações a respeito dos mecanismos moleculares envolvidos nessas aprendizagens. No entanto, existem poucos relatos a respeito de alterações proteômicas envolvidas na aprendizagem por condicionamento operante utilizando modelos biológicos como ratos e abelhas. O presente trabalho teve como objetivo identificar proteínas com abundâncias alteradas em indivíduos treinados no paradigma operante utilizando uma abordagem de cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas. Ratos foram submetidos a sessões de treinamento operante em caixa de Skinner e tiveram seus perfis proteicos hipocampais comparados com os seus controles. Seguindo essa abordagem foi possível identificar 6.082 proteínas das quais 39 apresentaram diferenças de abundância entre os grupos. Tais proteínas estão envolvidas em processos de regulação da organização do citoesqueleto, tráfico de vesículas, transdução de sinais e controle pós-transcricional da expressão gênica. Uma segunda vertente da tese utilizou abelhas da espécie Mellipona quadrifasciata submetidas a aprendizagem por condicionamento operante de pressão a barra. Um total de 3.291 proteínas foram identificadas, até então a maior cobertura para o proteoma cerebral dessa espécie. Conseguimos identificar 850 proteínas com diferença de abundância entre os grupos treinados e controle. / Operant conditioning is a form of associative learning in which the subject learns to anticipate future events coming as consequence of its behavior. This learning process occurs in humans and other animals. Rats and bees have been used in behavior and learning research for the generation of molecular information related to such processes. However, little proteomic data related to operant conditioning is available. The present thesis aimed at using LC-MS/MS to identify proteins with differential abundance in subjects trained under the operant paradigm. Rats were submitted to operant conditioning in Skinner boxes, followed by analyses of their hippocampal proteomes. A total of 6,082 proteins were identified, from which 39 were differentially abundant between trained and control rats. Such proteins are involved in regulation of cytoskeleton organization, vesicle traffic, signal transduction and gene expression control. A second work in this thesis used Mellipona quadrifasciata bees submitted to operant conditioning for bar pressing learning. A total of 3,291 brain proteins were identified, the widest coverage for this species to date, from which 850 presented differential abundance between trained and control groups. A third work was the determination of 120 proteins from Apis mellifera brain that interact with MRJP1 (major royal jelly protein 1). Many of them are involved in processes related to synaptic plasticity.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-05-21T16:16:48Z No. of bitstreams: 1 2012_JaquesMirandaFerreiraSouza.pdf: 1466502 bytes, checksum: a3e11d9bfc528999e781e05214053d36 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2012-05-23T11:44:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_JaquesMirandaFerreiraSouza.pdf: 1466502 bytes, checksum: a3e11d9bfc528999e781e05214053d36 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-23T11:44:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_JaquesMirandaFerreiraSouza.pdf: 1466502 bytes, checksum: a3e11d9bfc528999e781e05214053d36 (MD5) / Aprendizagem associativa pode ocorrer por condicionamento operante, através do qual o animal consegue antecipar eventos futuros baseado em suas experiências como consequências de seus próprios comportamentos. Trata-se de uma forma de aprendizagem que o homem compartilha com outros animais, incluindo invertebrados. O uso de ratos e abelhas como modelos biológicos em estudos comportamentais tem ajudado na compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos na aprendizagem por condicionamento operante. O objetivo desse trabalho foi identificar proteínas envolvidas no processo de aprendizagem por meio de análises proteômicas cerebrais de abelha mandaçaia (Melipona quadrifasciata) e rato (Rattus norvegicus). Neste trabalho, foram padronizadas condições para separação de extratos cerebrais de abelhas por meio de eletroforese bidimensional (2DE). Os perfis que apresentaram melhor resolução de spots proteicos foram obtidos com as seguintes condições: concentração de anfólitos a 1,5 %, CHAPS a 1 % e reposição de DTT no cátodo durante a isoeletrofocalização. Proteomas cerebrais de abelhas treinadas por condicionamento operante e controles foram comparados através de DIGE, mas nenhuma diferença de expressão proteica foi observada até o momento. Em relação a ratos, o primeiro mapeamento em grande escala por LC-MS/MS de proteomas de córtex pré-frontal de rato foi realizado, até onde sabemos. Foi possível identificar 923 proteínas, valor seis vezes maior quando comparado a outros estudos presentes na literatura. As proteínas identificadas foram categorizadas de acordo com sua localização e função biológica. A localização subcelular assim se dá: 21 % citosol, 18 % membrana plasmática, 13% mitocôndrias, 10 % núcleo, 8% citoesqueleto, 6 % complexo de Golgi ou retículo endoplasmático, 3 % proteínas extracelulares, 3 % outras organelas e 18 % de proteínas intracelulares. Entre as proteínas identificadas no córtex pré-frontal podemos destacar quatro delas como sendo descritas com envolvimento em processos de aprendizagem : contactin-2, calbindin, subunidade gamma da proteína quinase c (PKCgamma) e gp78. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Associative learning can occur by operant conditioning, when the animal can anticipate future events based on his experiences as a consequence of their own behaviour. That is a form of learning that humans share with others animals, including invertebrates. The use of rats and bees as biological models in behavioural studies have helped in understanding the molecular mechanisms involved in learning by operant conditioning. The aim of this study was to identify proteins related to the learning process through proteomic analysis of brains from "mandacaia" bee (Melipona quadrifasciata) and rat (Rattus norvegicus). In this study, conditions for separation of bee brain extracts by two-dimensional electrophoresis (2DE) were optimized. The profiles showing better protein spots resolution were obtained with the following conditions: 1,5% ampholytes concentration, 1% CHAPS and DTT replacement in the cathode during isoeletric focusing. Brain proteomes of bees trained by operant conditioning and control groups were compared by DIGE, but no difference in protein expression was observed so far. For rats, the first large-scale LC-MS/MS mapping of prefrontal cortex proteomes was achieved to our know ledge. A total of 923 proteins was identified, a value six times higher than other studies in the literature. The identified proteins were categorized according to their location and biological function. The subcellular localizations were 21% cytosol, 18% plasma membrane, 13% mitochondria, 10% nucleus, 8% cytoskeleton, 6% endoplasmic reticulum and Golgi complex, 3% extracellular proteins, 3% other organelles and 18% other intracellular proteins. Among the proteins identified in the prefrontal cortex, four of them can be highelihted as they are described in the literature as involved in learning processes: 2-contactin, calbindin, gamma subunit of protein kinase c (PKCgamma) and gp78.