Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Organophosphorus compounds such as methyl-parathion are used in the various stages of production to control pests both in agricultural activity as in aquaculture. The mechanism of action of this type of compound is the inhibition of the enzyme acetylcholinesterase. The zebrafish (Danio rerio) has been increasingly used as an experimental model in varied fields such as development, genetics and pharmacological research. The methyl-parathion has been characterized as endocrine disruptor of the hypothalamic-pituitary-interrenal axis (HHI). An experiment was carried out of 96 hours of exposure of adult fish to the substance tested, at the concentration of 5.2 mg/L. Was evaluated the whole-body cortisol level in order to measure the endocrine response to a stressful event. Were also investigated the gene expression of glucocorticoid receptor (GR), steroidogenic acute regulatory protein (StAR) and heat shock protein 70 (HSP 70). Fish exposed that have undergone a stressor event demonstrated low levels of cortisol. In addition, the fish stressed and exposed to agro-chemical showed a decreased expression of the StAR, HSP 70 and GR genes. The data indicate that exposure to methyl-parathion causes a decrease in the ability to respond appropriately to a stressor. Fish that have an inability to produce a satisfactory answer by the HHI axis are not able to make the necessary metabolic and ion adjustments for recovery the homeostasis, getting vulnerable to stress caused by aquaculture practices or environmental changes. / Compostos organofosforados como o parationato metílico são utilizados nas diversas etapas de produção para controlar pragas tanto na atividade agrícola como na aquicultura. O mecanismo de ação desse tipo de composto é a inibição da enzima acetilcolinesterase. O peixe-zebra (Danio rerio) vem sendo cada vez mais usado como modelo experimental em variados campos, como desenvolvimento, genética e pesquisa farmacológica. O parationato metílico já foi caracterizado como interruptor endócrino do eixo hipotálamo-hipófise-interrenal (HHI). Foi realizado um experimento de 96 horas de exposição de peixes adultos à substância testada, na concentração de 5,2 mg/L. Foi avaliado o nível de cortisol de corpo inteiro, visando medir a resposta endócrina a um evento estressor. Também foram investigadas a expressão dos genes do receptor de glicocorticoide (GR), da proteína regulatória de esteroidogenese aguda (StAR) e a proteína do choque térmico 70 (HSP 70). Os peixes expostos que foram submetidos a um evento estressor demonstraram baixos níveis de cortisol de corpo inteiro. Além disso, os peixes estressados e expostos ao agroquímico apresentaram uma diminuição da expressão dos genes GR, StAR e HSP 70. Os dados indicam que a exposição ao parationato metílico provoca uma diminuição da capacidade de responder adequadamente a um evento estressor. Peixes que possuem uma incapacidade em produzir uma resposta satisfatória do eixo HHI, não são capazes de realizar os ajustes iônicos e metabólicos necessários à recuperação da homeostase, ficando vulneráveis ao estresse causado pelas práticas aquícolas ou por alterações ambientais.

L’anthropisation croissante des zones côtières induit le rejet dans les écosystèmes aquatiques d’Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP). En plus de la concentration et de la voie de contamination considérées, leurs effets dépendent du stade de développement de l’organisme. Dans ce contexte, l’objectif de cette étude était d’évaluer les effets d’une contamination par voie trophique à des concentrations sublétales de HAP sur une espèce modèle, le poisson zèbre Danio rerio. Deux types de mélanges de HAP, pyrolytique et pétrogénique, représentatifs de ce qui est rencontré en milieu contaminé ont été testés via des expositions chroniques. Au niveau individuel, les réponses biologiques ont été évaluées au travers de performances physiologiques considérées comme des mesures indirectes de la fitness : la capacité métabolique aérobie, les performances de nage et la réponse de fuite. A l’échelle sub-individuelle, l’exposition aux HAP a été évaluée sur le cœur via la mesure du rythme cardiaque. Ces paramètres biologiques ont été mesurés (i) à différents temps d’exposition des poissons ainsi que (ii) sur leur descendance dans le but d’évaluer l’effet parental de la contamination. Les résultats mettent en évidence une diminution de la capacité métabolique aérobie chez la descendance de poissons contaminés aux HAP d’origine pyrolytique. Chez les poissons adultes directement exposés aux HAP de type pétrogénique, une réduction de la capacité métabolique a également été observée, associée à une réduction de la vitesse de nage critique. Cette étude contribuera à établir une vision globale des effets de l’exposition aux HAP et à mieux comprendre les mécanismes régulant des fonctions biologiques clés dans la survie d’un organisme tout au long de son cycle de vie. / The increase of anthropogenic activities on coastal areas induces discharges of polycyclic aromatic hydrocarbons in aquatic ecosystem. PAHs effects depend on their concentration and the way of contamination, but also on the different developmental stages of the organism. In this context, the aim of our study was to observe the effects of an exposure to two PAHs mixes, pyrolytic and petrogenic, on the model species zebrafish Danio rerio. These chronicle exposures at sub-lethal concentrations were representative of contaminated areas. Biological responses of fish were estimated at individual levels through the assessment of aerobic metabolic scope, swimming and escape performance, which are considered to be relevant indirect measures of the fitness. Furthermore, measurements of cardiac frequency allowed observing PAHs impairments at sub-individual levels. These physiological performances were estimated (i) a several times of exposure (i.e. from 2-months juveniles to 6-months adults) and (ii) on their progeny, in order to observe parental effect of the PAHs exposure. An increase of aerobic metabolic scope was observed on the progeny of fish contaminated by pyrolytic mix. Regarding petrogenic PAHs exposure, the increase of aerobic metabolic scope was associated to increase of critical swimming speed in adults. This study will contribute to establishing a global vision of PAHs exposure impairments and to a better understanding of the regulating mechanisms of the main biological functions on which organism survival depends.

Ce travail s’intègre dans le cadre du programme européen COMET (7ième PCRD EURATOM) et vise à évaluer les réponses épigénétiques (particulièrement la méthylation de l’ADN), lors d’expositions chroniques à de faibles niveaux de substances radioactives.Lors d’une première expérience, les poissons zèbres (Danio rerio) ont été exposés au laboratoire à des concentrations environnementales d’uranium appauvri : 2 et 20 µg L-1. Cette expérimentation a révélé un impact sur la méthylation de l’ADN génomique, majoritairement chez les mâles exposés, croissant avec la durée et le niveau d’exposition. Lors d’une seconde expérience, nous avons observé un impact sur les profils de méthylation de la descendance issue de parents exposés, ainsi qu’une perturbation du statut transcriptomique et des dommages histologiques dans le muscle squelettique des larves issues de parents exposés.Les outils développés ont pu être appliqués à la problématique d’étude des effets biologiques induits par les radionucléides émis lors de l’accident de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi. Les analyses réalisées sur la grenouille arboricole Japonaise (Hyla japonica) ont révélé une corrélation positive entre la dose totale de radioactivité absorbée par ces grenouilles, l’hyperméthylation de l’ADN génomique et l’augmentation des dommages à l’ADN mitochondrial.L’ensemble de ces travaux a permis de mettre en évidence la sensibilité des réponses épigénétiques chez différents organismes soumis à de faibles doses de radionucléides, qui pourraient ainsi permettre de mieux caractériser les mécanismes d’adaptation et les potentiels effets transgénérationnels induits par les radionucléides. / This work integrates within the general framework of the European program COMET (7th Framework Programme EURATOM) and aims to assess the epigenetic responses (particularly DNA methylation), during chronic exposure to low levels of radioactive materials. During a first experiment, zebrafish (Danio rerio) were exposed in laboratory controlled conditions to environmentally relevant concentrations of depleted uranium: 2 and 20 µg L-1. This experiment allowed an impact on the genomic DNA methylation to be demonstrated, mainly in exposed males, which increased with the duration and level of exposure. In a second experiment, we observed an impact on DNA methylation patterns in the progeny of exposed parents, as well as a perturbation of transcriptomic, and histological damage in larvae skeletal muscle from exposed parents.The methods developed were applied to the second context focusing on the study of biological effects induced by radionuclides emitted following the Fukushima Daiichi nuclear power plant accident. The analyses performed on the Japanese tree frog (Hyla japonica) revealed a positive correlation between the total dose of radiation absorbed by these frogs, hypermethylation of genomic DNA as well as increasing damage to mitochondrial DNA.This work highlighted the sensitivity of epigenetic responses in different biological models exposed to low levels of radionuclides, and could be used to further characterize adaptation mechanisms and potential transgenerational effects induced by radionuclides.

Le choix du partenaire sexuel est l'une des décisions les plus importantes auxquelles sont confrontés les animaux au cours de leur vie. Une manière pour un individu de choisir un partenaire sexuel est de copier le choix de ses congénères. Bien que décrit dans différentes espèces de vertébrés et chez la Drosophila, ce processus d'imitation du choix du partenaire reste malgré tout peu compris. L'objectif de ma thèse a été d'étudier la capacité des femelles à choisir leur partenaire sexuel par imitation dans deux espèces de poisson, le poisson zèbre (Danio rerio) et la Gambusie de l'Est (Gambusia holbrooki), et d'étudier si cette capacité des femelles à imiter est corrélée à leur personnalité, plus particulièrement à leur caractère sur l'axe timide-audacieux. Les femelles poisson zèbre et G. holbrooki ont une préférence naturelle pour les grands mâles. Afin d'évaluer leur capacité à imiter, nous avons testé si, comme décrit dans d'autres espèces de poissons, les femelles augmentent leur préférence pour le petit male après avoir observé le grand male seul et le petit mâle en interaction avec une autre femelle. Nous n'avons pas pu mettre en évidence une tendance à imiter le choix de ses congénères chez des femelles poisson zèbre, suggérant que ce modèle n'est pas adapté pour étudier les mécanismes cognitifs sous-tenant le processus d'imitation du choix du partenaire (Article 1, Chapitre 2). Afin d'évaluer leur caractère exploratoire-audacieux, nous avons testé le comportement de ces mêmes femelles poisson zèbre dans un labyrinthe toutes les deux semaines, cinq fois de suite. Bien que nous ayons trouvé une répartition claire des individus le long de l'axe timide-audacieux dans le premier test, nous n'avons cependant pas pu détecter une répétabilité des comportements individuels à travers les tests suivants. Ceci était sans doute du au fait qu'après le premier test de personalité dans le labyrinthe, les femelles avaient appris que ce labyrinthe ne contenait aucun attracteur (alimentation ou congénère), ce qui les conduisaient à bouger de moins en moins dans le labyrinthe. Ainsi, bien que les traits de personnalité doivent persister au fil du temps, nos données suggèrent que la répétabilité des mesures dans un même test pourrait être faussée par l'apprentissage et l'habituation (Article 2, Chapitre 3). Finalement, nos données sur les femelles Gambusie de l'Est suggèrent que la capacité à imiter le choix d'un partenaire sexuel est liée à la personnalité des femelles: comme anticipé, seules les femelles timides, et non les plus audacieuses, montrent une réelle capacité à imiter le choix de leurs congénères femelles. Ce comportement des femelles timides est maximum lorsque la différence de taille entre les mâles est comprise entre 10% et 25%. Enfin, l'imitation du choix du partenaire semble également être affectée par la pression atmosphérique au moment de l'expérience, les femelles étant plus susceptibles d'imiter leurs congénères lorsque la pression de l'air augmente, en prévision de condition climatique favorable. Si nous avions ignoré ces effets confondants (personnalité, différence relative de taille des mâles attracteurs et pression atmosphérique), nous n'aurions pas détecté le comportement d'imitation du choix du partenaire sexuel chez la gambusie. Nous concluons qu'il est important de prendre en compte de tels effets confondants dans l'étude du comportement d'imitation du choix du partenaire social chez les autres espèces (Article 3, Chapitre 4). / Le choix du partenaire sexuel est l'une des décisions les plus importantes auxquelles sont confrontés les animaux au cours de leur vie. Une manière pour un individu de choisir un partenaire sexuel est de copier le choix de ses congénères. Bien que décrit dans différentes espèces de vertébrés et chez la Drosophila, ce processus d'imitation du choix du partenaire reste malgré tout peu compris. L'objectif de ma thèse a été d'étudier la capacité des femelles à choisir leur partenaire sexuel par imitation dans deux espèces de poisson, le poisson zèbre (Danio rerio) et la Gambusie de l'Est (Gambusia holbrooki), et d'étudier si cette capacité des femelles à imiter est corrélée à leur personnalité, plus particulièrement à leur caractère sur l'axe timide-audacieux. Les femelles poisson zèbre et G. holbrooki ont une préférence naturelle pour les grands mâles. Afin d'évaluer leur capacité à imiter, nous avons testé si, comme décrit dans d'autres espèces de poissons, les femelles augmentent leur préférence pour le petit male après avoir observé le grand male seul et le petit mâle en interaction avec une autre femelle. Nous n'avons pas pu mettre en évidence une tendance à imiter le choix de ses congénères chez des femelles poisson zèbre, suggérant que ce modèle n'est pas adapté pour étudier les mécanismes cognitifs sous-tenant le processus d'imitation du choix du partenaire (Article 1, Chapitre 2). Afin d'évaluer leur caractère exploratoire-audacieux, nous avons testé le comportement de ces mêmes femelles poisson zèbre dans un labyrinthe toutes les deux semaines, cinq fois de suite. Bien que nous ayons trouvé une répartition claire des individus le long de l'axe timide-audacieux dans le premier test, nous n'avons cependant pas pu détecter une répétabilité des comportements individuels à travers les tests suivants. Ceci était sans doute du au fait qu'après le premier test de personalité dans le labyrinthe, les femelles avaient appris que ce labyrinthe ne contenait aucun attracteur (alimentation ou congénère), ce qui les conduisaient à bouger de moins en moins dans le labyrinthe. Ainsi, bien que les traits de personnalité doivent persister au fil du temps, nos données suggèrent que la répétabilité des mesures dans un même test pourrait être faussée par l'apprentissage et l'habituation (Article 2, Chapitre 3). Finalement, nos données sur les femelles Gambusie de l'Est suggèrent que la capacité à imiter le choix d'un partenaire sexuel est liée à la personnalité des femelles: comme anticipé, seules les femelles timides, et non les plus audacieuses, montrent une réelle capacité à imiter le choix de leurs congénères femelles. Ce comportement des femelles timides est maximum lorsque la différence de taille entre les mâles est comprise entre 10% et 25%. Enfin, l'imitation du choix du partenaire semble également être affectée par la pression atmosphérique au moment de l'expérience, les femelles étant plus susceptibles d'imiter leurs congénères lorsque la pression de l'air augmente, en prévision de condition climatique favorable. Si nous avions ignoré ces effets confondants (personnalité, différence relative de taille des mâles attracteurs et pression atmosphérique), nous n'aurions pas détecté le comportement d'imitation du choix du partenaire sexuel chez la gambusie. Nous concluons qu'il est important de prendre en compte de tels effets confondants dans l'étude du comportement d'imitation du choix du partenaire social chez les autres espèces (Article 3, Chapitre 4).

O GnRH é um decapeptídeo que está envolvido na reprodução, estimulando a hipófise a liberar gonadotropinas (LH e FSH), as quais regulam a esteroidogênese e gametogênese. Ainda, o GnRH age como neuromodulador atuando no comportamento sexual. A distribuição de suas isoformas pode ajudar a revelar a função específica de cada GnRH. A principal ênfase deste estudo foi detectar a presença e distribuição por imuno-histoquímica, e a expressão gênica de diferentes formas de GnRH no encéfalo de Astyanax altiparanae e Danio rerio, os quais têm importância comercial, ecológica e acadêmica. Em Astyanax altiparanae foi encontrado GnRH3 em diversos corpos celulares, inclusive em corpos celulares ligados à função reprodutiva, juntamente com fibras que inervam a neuro-hipófise. O GnRH1 foi encontrado apenas em fibras. Em Danio rerio foi encontrado GnRH3 nos núcleos da região hipotalâmica e em um grande número de fibras, incluindo as que inervam a neuro-hipófise. A expressão gênica de GnRH2 e 3 foi observada em Danio rerio. / GnRH is a decapeptide involved in reproduction, stimulating the pituitary to release gonadotropins, which, in turn, regulate the steroidogenesis and gametogenesis. In addition to the reproductive function, the GnRH displays neuromodulatory roles with implications in the modulation of sexual behavior. Therefore, the main emphasis of this study is to detect the presence, distribution, and gene expression of different forms of GnRH in the brain of the freshwater teleosts Astyanax altiparanae and Danio rerio, which have commercial, ecological and academic importance. The immunohistochemical method of peroxidase was used to detect GnRHs in the brain and pituitary. In A. altiparanae immunoreactivity to anti-GnRH3 was found in various cell bodies, including those related to reproductive functions, and fibers which innervate the neurohypophysis. Immunoreactivity for GnRH1 was found only in fibers. In D. rerio immunoreactivity to anti-GnRH3 was found in hypothalamic nuclei and in a large number of fibers, including the ones which innervate the neurohypophysis.

ABCB1, a member of the ATP binding cassette (ABC) transporter family, hydrolyses ATP as energy source for the translocation of substrate chemicals across the cell membrane. ABCB1-like transporters are found in all studied species. Typically, these transporters are abundant in tissues that separate compartments of the body such as the blood-brain barrier. Among the ABC transporters the ABCB1-like transporter proteins are of particular interest because they accept a broad variety of substrates and are therefore able to confer multidrug resistance (MDR) and multixenobiotic resistance (MXR) in wildlife, respectively. Inhibitors of the ABCB1-like transporter function can cause chemosensitisation, i.e. accumulation and increased sensitivity of organisms towards potentially harmful (natural/man-made) ABCB1-like substrate chemicals. In zebrafish (Danio rerio) Abcb4 was identified as functionally homologous to ABCB1. The aim of this study was to further characterise Danio rerio Abcb4 and to provide a database to approach the question to what extent ABCB1-like transporter related functions/effects are of ecotoxicological relevance. Main objectives are whether and how known ABCB1 ATPase stimulators and inhibitors interact with Abcb4 ATPase activity; to what extent ABCB1 ATPase assay data are transferable to Abcb4 ATPase assay data; and whether and how environmental chemicals interact with Danio rerio Abcb4 ATPase activity. In this study we established a test system – the ATPase assay with recombinant Danio rerio Abcb4 – to study the interaction of chemicals with the ATPase activity of the transporter protein. To relate obtained data to data for the well-known Homo sapiens ABCB1 and because available data for Homo sapiens ABCB1 were not in all cases suitable for a comparison, the ATPase assay with recombinant ABCB1 was adapted accordingly. Chemicals were tested up to concentrations in the range of their water solubilities to modulate basal and stimulator co-treated Abcb4 and/or ABCB1 ATPase activities. ATPase stimulators are often transported substrates. However, lipophilic compounds stimulating the transporter ATPase activity are not or little transported by transporter action. Therefore, experiments revealing whether compounds are translocated by transporters chemical interference with the transporter protein will not be indicated. Chemicals inhibiting the stimulator (here verapamil) co-treated ATPase activity compete with the verapamil to stimulate ATPase activity or are non-competitive inhibitors. When tested individually, these chemicals can be stimulators or inhibitors of basal ATPase activity, or do not interact with basal ATPase activity. ATPase inhibitors mitigate ATPase activity and ABCB1-like transporter mediated translocation of substrate chemicals. Obtained ATPase assay data were analysed with regard to concentrations at half-maximal effects (EC50s) and effect strengths (percent modulation). ATPase assays with recombinant Abcb4 (at 27 °C) are comparable to ABCB1 ATPase assay data obtained at 37 °C. Danio rerio Abcb4 seems less temperature-sensitive than ABCB1. Calculated activation energies for Abcb4 ATPase activities (40.75 kJ/mol for basal ATPase activity) were up to half as high as those for ABCB1 ATPase activities (81.61 kJ/mol for basal ATPase activity). Larger activation energies were previously proposed to be indicative for larger conformational rearrangements and hence possibly smaller rearrangements take place in Abcb4 compared to ABCB1. Known standard modulators of Homo sapiens ABCB1 ATPase activity interacted specifically with Danio rerio Abcb4 ATPase actitiy. The EC50s of the tested chemicals – 16 of 17 tested chemiacals interacted with the ABCB1 and the Abcb4 ATPase activity – ranged from 0.09 to 296 µM for ABCB1 and from 0.14 to 171 µM for Abcb4. Qualitative ATPase assay data for ABCB1, as interaction or not, seems transferable to Danio rerio Abcb4. Furthermore, when aligning amino acid sequences of mammalian ABCB1 transporter proteins and Danio rerio Abcb4 and comparing ABCB1 residues known to bind to (lipophilic) chemicals no obvious hints were found that chemical binding to Abcb4 is certainly different from ABCB1. Twenty-five of 33 studied environmental chemicals modulated the Abcb4 ATPase activity as stimulators and/or inhibitors. Stimulation of basal Abcb4 ATPase activity was lower for environmental chemicals than for known standard modulators. EC50s of environmental chemicals ranged from below 10 to 357 µM. Effects by environmental chemicals on Abcb4 ATPase activity with EC50s close to their water solubilities may be rather unspecific. The results of this work underline that Abcb4 function is of ecotoxicological importance as on the one hand several environmental chemicals were identified to inhibit Abcb4 ATPase activity – likely acting as chemosensitisers, while on the other hand chemicals stimulating basal ATPase activity suggest that these chemicals are possibly transported. A number of environmental chemicals also inhibited the basal Abcb4 ATPase activity. Especially non-transported inhibitors of the basal Abcb4 ATPase activity would be of ecotoxicological relevance as organisms (here Danio rerio) exposed to these chemicals would not be protected by Abcb4 mediated multixenobiotic resistance and were moreover threatened by chemosensitisation. Future studies should systematically elucidate under which circumstances chemicals are apparently net transported by ABCB1-like transporters and relate these findings to concentrations of environmental chemicals and ABCB1-like transporter protein abundance in wildlife.

Pharmaka werden nach ihrer Einnahme bzw. Verabreichung über verschiedene Pfade in die Umwelt eingetragen. Obwohl Arzneimittel zu den toxikologisch best-untersuchten und -charakterisierten Stoffen gehören, ist ihre Wirkung auf die Umwelt und die darin lebenden Organismen weit weniger gut untersucht. Wenn in der Literatur Daten zur Ökotoxizität vorhanden sind, so beziehen sich diese meist nur auf die Wirkung von Einzelstoffen. In der Umwelt sind die Organismen jedoch gegenüber Mischungen exponiert. Aufgrund der geschilderten Problematik wurden eine Reihe von Arzneimitteln unterschiedlicher Indikationsgruppen einzeln und in Kombination mit dem Embryotest mit dem Zebrabärbling (Danio rerio, DarT) untersucht. Dieses Testsystem wurde durch Schulte & Nagel (1994) als Alternativmethode zum akuten Fischtest nach OECD 203 entwickelt und bietet den Vorteil neben letalen auch eine Reihe von subletalen Endpunkten erfassen zu können. Es handelt sich zudem nach dem deutschen Tierschutzgesetz nicht um einen Tierversuch. Die generelle Vergleichbarkeit der ermittelten Werte mit Daten aus akuten Fischtests nach OECD 203 sowie die Anwendbarkeit für verschiedenste Fragestellungen konnten in einer Reihe von Studien gezeigt werden (Nagel, 2002). Für die hier vorgestellten Untersuchungen wurden zunächst 32 Pharmaka und drei Pflanzenschutzmittel als Einzelstoffe mit dem DarT untersucht. Basierend auf den Ergebnissen der Einzelstofftests wurden Mischungen sowohl aus Substanzen mit ähnlichen als auch unähnlichen Wirkmechanismen getestet. Es zeigte sich, dass unabhängig vom Wirkmechanismus die Mischungstoxizität durch das Konzept der Konzentrationsadditivität gut vorhergesagt wurde, während das Konzept der Unabhängigen Wirkung die Mischungstoxizität unterschätzte. Ebenfalls konnte gezeigt werden, dass die Kombination der Stoffe auf Basis der NOEC, die im DarT anhand der Herzschlagfrequenz nach 48 Stunden ermittelt wird, zu deutlichen Mischungseffekten führt.

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The potential for environmental toxicants to cause genetic damage (genotoxicity) in organisms is a prominent concern because effects on DNA can compromise reproductive success and survival in organisms. Genotoxicity in male germ cells is of particular concern because damage to DNA in sperm may not be repaired and the consequences of damaged genetic material may be transgenerational (from parent to offspring). An integrated approach across multiple levels of biological organization is necessary to establish linkages between exposure to genotoxicants and subsequent effects at molecular and higher levels of biological organization. This thesis addresses the relation between toxicant-induced genotoxicity and reproductive success in zebrafish, and focuses on a model genotoxicant (hydrogen peroxide) and dissolved metals (radionuclide or non-radioactive forms) under controlled laboratory conditions. Uptake and depuration kinetics of a mixture of radionuclides (54Mn, 60Co, 65Zn, 75Se, 109Cd, 110mAg, 134Cs, and 241Am) were investigated, and radiation dose estimations were computed to link exposure and bioaccumulation with radiation dose. Cobalt (Co, non-radioactive) was selected as an environmentally relevant toxicant for investigation of genotoxicity and effects on reproductive success with a focus on male fish. Chronic exposure (12-d) to 0 – 25 mg l-1 Co resulted in reduced numbers of spawned eggs, lower fertilization success, and reduced survival of larvae to hatching. In male fish, DNA damage was detected in sperm and genes involved in DNA repair (xrcc5, xrcc6, and rad51) were induced in testes from some Co treatments, generally consistent with reduced reproductive success. No change in expression of repair genes in larvae spawned from parents exposed to Co was observed. Overall, results indicate that DNA damage and induction of DNA repair genes can occur rapidly after exposure to genotoxicants and that, if exposure levels are elevated, negative effects on reproduction can occur. Results are considered with particular focus on implications of male genotoxicity on reproductive success and the potential for transgenerational effects of toxicants.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-08-25T14:54:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EfeitosDominanciaDimensoes.pdf: 961919 bytes, checksum: 38e2f4570db834c070594eb7f748a3a9 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-08-28T17:17:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EfeitosDominanciaDimensoes.pdf: 961919 bytes, checksum: 38e2f4570db834c070594eb7f748a3a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-28T17:17:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EfeitosDominanciaDimensoes.pdf: 961919 bytes, checksum: 38e2f4570db834c070594eb7f748a3a9 (MD5) Previous issue date: 2016-05-13 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O Danio rerio é amplamente utilizado em diversas áreas da pesquisa como modelo experimental, o fenômeno dominância e submissão estão presentes nessa espécie, e relacionasse diretamente com o comportamento de agressão, estes podem estar ligados a dimensões de personalidade que podem ser usados para prever e explicar a conduta de um indivíduo, gerando diferentes perfis de comportamentos sobre determinados aspectos, essas variações de comportamento podem ser reflexo de vários fatores dentre eles diferenças corporais, a disponibilidade de alimento, a pressão de predadores, a competição intra-especifica, entre outros. Para tentar responder se sujeitos dominantes respondem de maneira diferente em situações envolvendo estímulos apetitivos e aversivos, foi realizado uma bateria de testes envolvendo ambos previamente testados para determinar seu estado de dominancia, em seguida foram submetidos aos seguintes testes como de encardumeamento, inspeção de predador e campo aberto. Os resultados desta pesquisa, mostraram que o perfil de dominância em danio rerio, parece estar relacionada a diferenças de padrões comportamentais, quando associados a possíveis parâmetros de aproximação de estímulos aversivos (predador) e estímulos não aversivos (cardume), que podem ser relacionadas a duas grandes dimensões de personalidade, extroversão e neuroticismo. / The zebrafish is widely used in various areas of research as experimental model, dominance and submission phenomenon are present in this species, and relate directly with the aggressive behavior, these can be linked to personality dimensions that can be used to predict and explain the conduct of an individual, creating different profiles of behaviors on certain aspects, these behavioral changes may reflect several factors, among them bodily differences, the availability of food, the pressure of predators, the intraspecific competition, among others. To try to answer whether dominant subjects respond differently in situations involving appetitive and aversive stimuli, was performed a battery of tests involving both previously tested to determine its state of dominance, then were subjected to the following tests as scooling, predator inspection and open field. These results showed that the dominance profile in zebrafish, appears to be related to differences in the behavioral patterns when associated with possible parameter approximation of aversive stimuli (predator) and not aversive stimuli (shoals), which may be related to two large personality, extroversion and neuroticism.