Histonas de glândulas salivares de larvas de Rhynchosciara americana foram extraídas de preparações de núcleos e de cromatina purificada e analisadas por eletroforese em géis de acrilamida. As mobilidades eletroforéticas das histonas ARE e GRR são idênticas e as das histonas KAP, LAR e KAS são levemente diferentes das histonas correspondentes encontradas em vertebrados. É particularmente interessante o comportamento da histona KAP de R. americana, que possui em géis de poliacrilamida mobilidade menor que a histona correspondente do timo de bezerro. Verificou-se, por análise em géis de poliacrilamida-SDS que o peso molecular desta histona é igual a 33.000 daltons, valor maior que o da histona correspondente de timo de bezerro e de outros vertebrados (21.000 a 25.000 daltons). Este resultado coincide com dados obtidos por outros investigadores em Drosophila e Acheta. Isto sugere que o maior peso molecular da histona KAP possa ser uma característica geral dos insetos. Verificou-se, por experimentos da dupla marcação com lísina- 14 C e triptofano-3 H, que a síntese de histonas em glândulas salivares de larvas de R. americana, ocorre no citoplasma em pequenos polirríbossomos contendo 3-4 ribossomos. Estes polirribissomos são particularmente ativos na síntese de histonas por ocasião da abertura máxima do puff B-2 na extremidade proximal da glândula,quando é máxima a síntese de DNA. O estudo da síntese das várias frações de histonas durante os 6-7 dias finais do período larval mostra um estreito acoplamento entre a síntese dessas frações e a do DNA. Não foram detectadas variações relativas na síntese de nenhuma das frações de histonas durante este período. Os resultados deste estudo sugerem também que algumas das frações de histonas são modificadas durante o desenvolvimento. Estas modificações podem ser correlacionadas com o aparecimento dos \"puffs de DNA\" nos cromossomos das células glandulares. Foi também estudada a síntese de histonas em larvas jovens (fim do segundo período do 4o estádio) injetadas com ecdisterona. Observou-se, conforme esperado de resultados anteriores, que a injeção do hormônio causou grande estímulo na síntese de DNA. Contudo, não houve estímulo apreciável na síntese de histonas. Estes resultados sugerem que a cromatina formada nestas condições é deficiente em histonas. Nestas experiências notou-se também, que após tratamentos com hormônio durante 44 horas ocorre uma profunda modificação nos perfis de radioatividade de histonas recém sintetizadas analisadas em géis de poliacrilamida. Sugere-se que a alteração desses perfis se deva à modificação química de alguma histona induzida pelo hormônio. / The histones of the salivary gland of Rhynchosciara americana larvae were extracted from both nuclearand purified chromatin preparations and then analyzed by polyacrylamide gel electrophoresis.The electrophoretic mobilities of the ARE and GRK histones are identical and those from the KAP, LAK and KAS histones are slightly different from the corresponding calf thrymus histones The behavior of the Rhynchosciara KAP histone is particularly interesting. In normal polyacrylamide gels it has a smaller mobility than that observed for the same protein from calf thymus.It was found by analysis in SDS-polyacrylamide gels that the molecular weight for this histone is approximately 33000 dalton, a value which is higher than that found for the same histone obtained from calf thymus and other vertebrates (21-250 00 dalton). This result is in agreement with those observed in Drosophila and Acheta, and suggests that the molecular weight of the KAP histone could be a characteristic feature for insects. Double label experiments with 14C-lysine and 3H-tryptophan show that histone synthesis in Rhynchoschiara salivary glands occurs in the cytoplasm in small polyribosomes containing 3-4 ribosomes. These polysomes are particularly active in the synthesis of these proteins at the time when the degree of opening of the 2B puff is maximal in the proximal cells of the gland, i.e when the DNA synthesis in the gland reach a maximum. The study of the synthesis of the different histone fractions during the last 6-7 days of the larval period shows a tight coupling between the synthesis of these fractions and that of DNA. However, variations in the relative proportions of those proteins during this period of larval development was not detected. The results of this study also suggest that a histone or histones are chemically modified during the development. These modifications can be correlated with the appearance of DNA puffs in the salivary gland. The study of histone synthesis was also carried out with younger larvae (end of the 2nd period of the 4th instar) treated with ecdysterone. It was found, as expected from previous results, that the hormone caused a great increase in the rate of DNA synthesis in the gland. Despite this, there was not an appreciable increase in the amount of newly synthesized histones which can be extracted from gland chromatin. These results indicate that the chromatin formed in the gland under these conditions might be deficient in histones In these experiments it was observed a great modification in the radioactivity profile of newly synthesided histones as analysed by polyacrylamide gel electrophoresis. This change occurs 44 hours after ecdysterone treatment. Tentatively it is suggested that this alteration in the radioactivity profiles would be a result of a chemical modification of some histone fraction which was induced by the hormone

Os cromossomos politênicos da glândula salivar dos dípteros proporcionam condições excepcionalmente favoráveis à observação, em microscopia óptica, da estrutura da cromatina bem como da atividade gênica. Neste trabalho, a distribuição de modificações epigenéticas e de marcadores associados à atividade de transcrição foi estudada em cromossomos politênicos de larvas Rhynchosciara americana em condições normais de crescimento e também submetidas a tratamentos que levam ao estresse, um dos quais (anestesia por éter dietílico) realizado pela primeira vez nesta espécie. Na recuperação do estresse por anestesia, o locus do gene hsp70 apareceu transcricionalmente ativo embora, frequentemente, a marcação de RNA polimerase II não ocupava todo o volume do pufe como ocorre usualmente na resposta ao estresse por choque térmico, sugerindo descondensação parcial do locus. A localização cromossômica da proteína Sex-lethal, postulada como um fator de splicing genérico em espécies da família Sciaridae, foi estudada pela primeira vez em larvas submetidas ao estresse. A ausência da mesma em loci cromossômicos que estão ativos em transcrição em condições estressantes sugere que Sex-lethal não seja um fator de splicing genérico. Além disto, a localização desta proteína em regiões transcricionalmente inativas durante o estresse sugere que Sex-lethal cumpra funções ainda não descritas. Entre os dados de localização de histona H3 metilada em lisina 4, marcador epigenético usualmente associado à transcrição, destacou-se a forte marcação de uma região particular dentro da secção cromossômica A-9. Esta região, entretanto, apresenta sinais muito fracos de anti-híbrido DNA/RNA e de RNA polimerase II, sugerindo atividade transcricional muito baixa ou ausente. Observou-se também que o marcador epigenético conservado de heterocromatina, H3me3K9 (histona H3 trimetilada em lisina 9), não está presente na mesma; mas, por outro lado, detectou-se na região sinal significativo da proteína da heterocromatina de Sciara coprophila. Com o objetivo de conhecer sequências de DNA presentes na região, foi produzida uma biblioteca plasmidial produzida a partir de microdissecção cromossômica do sub-setor de A-9 seguida de DOP-PCR. O produto de amplificação foi usado como sonda em hibridação in situ e marcou, além da região microdissecada, extremidades cromossômicas não centroméricas, indicando que estas regiões compartilham sequências repetitivas. Algumas puderam ser identificadas após o seqüenciamento, tais como repetições em tandem e elementos genéticos móveis enquanto que outras não apresentaram similaridade significativa com sequências disponíveis em bancos de dados. Os dados obtidos sugerem que o sub-setor de A-9 analisado assemelha-se à heterocromatina, porém composta de uma combinação aparentemente não usual de marcadores epigenéticos / Polytene chromosomes of dipteran salivary glands provide optimal visualization of chromatin structure as well as gene activity at the cytological level. In this work, the distribution of epigenetic and transcription-associated markers was studied in polytene chromosomes of Rhynchosciara Americana larvae, either under during normal growth or stressful treatments, one of which (anaesthesia by ether) has been observed for the first time in this species. During the recovery from the anesthesia, the hsp70 gene locus was transcriptionally active although RNA polymerase II detection did not occupied the entire volume of the puff -as usually happens during the heat shock response-, suggesting partial puff decondensation. The chromosomal localization of the sciarid Sex-lethal protein, which was supposed to be a general splicing factor, was studied for the first time in stressed larvae and was not detected in transcriptionally active loci. Hence, the Sex-lethal protein may not be a general splicing factor. Moreover, Sex-lethal localization in transcriptionally inactive regions during stress situations suggests it plays still unknown roles. Antibodies to histone H3 methylated at lysine 4 -an epigenetic marker of transcription- labeled strongly at a particular region within chromosome section A-9. This region, in contrast, displays very low levels of both DNA/RNA hybrid and RNA polymerase II, suggesting, if any, poor transcriptional activity. Interestingly, the conserved epigenetic heterochromatin marker H3me3K9 (histone H3 trimethylated at lysine 9) is not significantly present in this region, even though the Sciara coprophila heterochromatin protein was clearly detected. In order to sample DNA sequences contained in this region, a plasmid library was produced by performing a microdissection of A-9 sub-section followed by DOP-PCR. The total microdissection product was used as a probe, and hybridized, in addition to the microdissected region, to non-pericentric chromosome ends, indicating that repetitive sequences are shared by these regions. Some sequences could be identify, after sequencing, such as tandem repeats and mobile elements, but others failed to display significant similarity to sequences deposited in databases. The results suggest that the sub-section analyzed resembles heterochromatin but being composed of an apparently unusual combination of epigenetic markers

A localização cromossômica do DNA ribossômico (rDNA) foi estudada em cromossomos politênicos e em tecidos diplóides de quatro espécies de sciarídeos: Trichosia pubescens; Rhynchosciara americana; R. milleri e Schwenkfeldina sp.. Resultados de hibridação em cromossomos mitóticos mostraram a existência de um único locus de rDNA; entretanto, sondas ribossomais hibridaram em mais de uma região dos cromossomos politênicos em todas as espécies analisadas devido à adesão de micronucléolos em regiões específicas dos cromossomos. Os micronucléolos são estruturas arredondadas que contêm, provavelmente, DNA extracromossômico transcricionalmente ativo. Em T. pubescens, o rDNA está predominantemente localizado nas secções cromossômicas X-10 e X-8. Em R. americana o rDNA está freqüentemente associado à heterocromatina centromérica dos cromossomos X, C, B e A, e também às secções X-1 e B-13. Sondas ribossômicas em R. milleri hibridaram, em alta freqüência, em regiões teloméricas e pericêntricas de cromossomos politênicos. Schwenkfeldina sp. apresenta uma distribuição incomum do rDNA em núcleos politênicos, caracterizada pela adesão de micronucléolos em muitas regiões cromossômicas. Os resultados mostraram que os micronucléolos estão preferencialmente associados à heterocromatina intercalar ou terminal de todos os sciarídeos analisados e, dependendo da espécie, estão aderidos a um número pequeno (Trichosia), moderado (Rhynchosciara) e grande (Schwenkfeldina sp.) de sítios em cromossomos politênicos. Este trabalho também descreve a caracterização de seqüências presentes nas extremidades cromossômicas de R. americana, que se iniciou através da triagem de uma microbiblioteca plasmidial, feita a partir de uma extremidade microdissecada B-1. Uma repetição do tipo satélite foi identificada e sua composição de bases, estrutura genômica e localização cromossômica são semelhantes às repetições teloméricas complexas de Nematocera que já foram descritas. Contudo, dados obtidos em outras espécies de Rhynchosciara, assim como a localização desse satélite e da transcriptase reversa, sugerem que o elemento repetitivo caracterizado neste trabalho não atinge as extremidades dos cromossomos. A caracterização de seqüências terminais e subterminais presentes nos cromossomos de R. americana foi continuada através da triagem de uma biblioteca de DNA desse díptero clonada em fagos Dash. Escolhemos como sonda para a triagem o clone pRaM47.33, representativo do elemento repetitivo M22, caracterizado em R. americana. Foram analisados cerca de 12kb de um único inserto de fago, que continha, alem das repetições M22, uma nova repetição de 16pb, organizada em tandem e que denominamos de M16. Resultados de hibridações in situ revelaram a presença da repetição M16 nas 5 extremidades cromossômicas não-telocêntricas de R. americana. Essa repetição também foi utilizada como sonda em uma outra triagem da mesma biblioteca genômica, o que permitiu a seleção e análise de aproximadamente 50kb de DNA cromossômico terminal de R. americana. Encontramos também, ao longo dessas 50kb de DNA analisado, repetições de 414pb anteriormente caracterizadas em R. americana; parte de seqüências do transposon Ramar1 e do retrotransposon RaTART . Além disso, foram observadas também seqüências que não apresentam semelhança significativa com seqüências depositadas no banco de dados GenBank, e que tampouco apresentam motivos repetitivos. Os resultados obtidos apontam para a possibilidade de que a região telomérica de R. americana seja composta por mais de um tipo de elemento repetitivo. / The chromosomal localization of ribosomal DNA (rDNA) was studied in polytene and diploid tissues of four sciarid species, Trichosia pubescens, Rhynchosciara americana, R. milleri and Schwenkfeldina sp. While hybridization to mitotic chromosomes showed the existence of a single rDNA locus, ribosomal probes hybridized to more than one polytene chromosome region in all the species analyzed as a result of micronucleolar attachment to specific chromosome sites. Micronucleoli are small, round bodies containing transcriptionally active, probably extrachromosomal rDNA. In T. pubescens the rDNA is predominantly localized in chromosome sections X-10 and X-8. In R. americana the rDNA is frequently found associated with centromeric heterochromatin of the chromosomes X, C, B and A, and also with sections X-1 and B-13. Ribosomal probes in R. milleri hybridized with high frequency to pericentric and telomeric regions of its polytene complement. Schwfenkfeldina sp. displays a remarkably unusual distribution of rDNA in polytene nuclei, characterized by the attachment of micronucleoli to many chromosome regions. The results showed that micronucleoli preferentially associate with intercalary or terminal heterochromatin of all sciarid flies analyzed and, depending on the species, are attached to a few (Trichosia), moderate (Rhynchosciara) or a large (Schwenkfeldina sp.) number of polytene chromosome sites. This work also describes the characterization of chromosome end sequences of Rhynchosciara americana, initiated with the screening of a plasmid microlibrary made from a microdissected polytene chromosome end. We report the identification and sequencing of an R. americana satellite displaying base composition, genomic structure and chromosomal localization similar to the complex telomeric repeats of Nematocera that have previously been characterized. However, data obtained in other Rhynchosciara species, as well as distinct chromosomal localization of satellite and reverse transcriptase loci in R. americana, suggest that the repetitive element characterized does not reach the very end of the chromosome. The characterization of chromosome end sequences of Rhynchosciara americana continued with the screening of a phage library made with its genomic DNA. We choose pRaM47.33, a clone whose insert is a repetitive microsatellite characterized in the subtelomeric region of R. americana chromosomes, as a probe for the screening. We analyzed 12kb of a single phage insert, composed of M22 tandem arrays and a new microsatellite which was 16pb long, arranged in tandem (named M16). In situ hybridization showed the presence of M16 repeats in the five telomeric termini of R. americana chromosomes. The M16 repeat was used as a probe in another screen of the same phage library, which allowed us to analyze approximately 50kb of terminal DNA. We find that repetitive sequences, such as the 414pb repeat previously characterized in R. americana and stretches of Ramar1 and RaTART mobile elements, also characterized in R. americana, compose the subtelomeric region of R. americana chromosomes. Additionally, we find sequences that do not match sequences in the GenBank database and do not present repetitive motifs. Our results suggest that the telomeric regions of R. americana chromosomes are composed of more than one type of repetitive sequence.

A localização cromossômica do DNA ribossômico (rDNA) foi estudada em cromossomos politênicos e em tecidos diplóides de quatro espécies de sciarídeos: Trichosia pubescens; Rhynchosciara americana; R. milleri e Schwenkfeldina sp.. Resultados de hibridação em cromossomos mitóticos mostraram a existência de um único locus de rDNA; entretanto, sondas ribossomais hibridaram em mais de uma região dos cromossomos politênicos em todas as espécies analisadas devido à adesão de micronucléolos em regiões específicas dos cromossomos. Os micronucléolos são estruturas arredondadas que contêm, provavelmente, DNA extracromossômico transcricionalmente ativo. Em T. pubescens, o rDNA está predominantemente localizado nas secções cromossômicas X-10 e X-8. Em R. americana o rDNA está freqüentemente associado à heterocromatina centromérica dos cromossomos X, C, B e A, e também às secções X-1 e B-13. Sondas ribossômicas em R. milleri hibridaram, em alta freqüência, em regiões teloméricas e pericêntricas de cromossomos politênicos. Schwenkfeldina sp. apresenta uma distribuição incomum do rDNA em núcleos politênicos, caracterizada pela adesão de micronucléolos em muitas regiões cromossômicas. Os resultados mostraram que os micronucléolos estão preferencialmente associados à heterocromatina intercalar ou terminal de todos os sciarídeos analisados e, dependendo da espécie, estão aderidos a um número pequeno (Trichosia), moderado (Rhynchosciara) e grande (Schwenkfeldina sp.) de sítios em cromossomos politênicos. Este trabalho também descreve a caracterização de seqüências presentes nas extremidades cromossômicas de R. americana, que se iniciou através da triagem de uma microbiblioteca plasmidial, feita a partir de uma extremidade microdissecada B-1. Uma repetição do tipo satélite foi identificada e sua composição de bases, estrutura genômica e localização cromossômica são semelhantes às repetições teloméricas complexas de Nematocera que já foram descritas. Contudo, dados obtidos em outras espécies de Rhynchosciara, assim como a localização desse satélite e da transcriptase reversa, sugerem que o elemento repetitivo caracterizado neste trabalho não atinge as extremidades dos cromossomos. A caracterização de seqüências terminais e subterminais presentes nos cromossomos de R. americana foi continuada através da triagem de uma biblioteca de DNA desse díptero clonada em fagos Dash. Escolhemos como sonda para a triagem o clone pRaM47.33, representativo do elemento repetitivo M22, caracterizado em R. americana. Foram analisados cerca de 12kb de um único inserto de fago, que continha, alem das repetições M22, uma nova repetição de 16pb, organizada em tandem e que denominamos de M16. Resultados de hibridações in situ revelaram a presença da repetição M16 nas 5 extremidades cromossômicas não-telocêntricas de R. americana. Essa repetição também foi utilizada como sonda em uma outra triagem da mesma biblioteca genômica, o que permitiu a seleção e análise de aproximadamente 50kb de DNA cromossômico terminal de R. americana. Encontramos também, ao longo dessas 50kb de DNA analisado, repetições de 414pb anteriormente caracterizadas em R. americana; parte de seqüências do transposon Ramar1 e do retrotransposon RaTART . Além disso, foram observadas também seqüências que não apresentam semelhança significativa com seqüências depositadas no banco de dados GenBank, e que tampouco apresentam motivos repetitivos. Os resultados obtidos apontam para a possibilidade de que a região telomérica de R. americana seja composta por mais de um tipo de elemento repetitivo. / The chromosomal localization of ribosomal DNA (rDNA) was studied in polytene and diploid tissues of four sciarid species, Trichosia pubescens, Rhynchosciara americana, R. milleri and Schwenkfeldina sp. While hybridization to mitotic chromosomes showed the existence of a single rDNA locus, ribosomal probes hybridized to more than one polytene chromosome region in all the species analyzed as a result of micronucleolar attachment to specific chromosome sites. Micronucleoli are small, round bodies containing transcriptionally active, probably extrachromosomal rDNA. In T. pubescens the rDNA is predominantly localized in chromosome sections X-10 and X-8. In R. americana the rDNA is frequently found associated with centromeric heterochromatin of the chromosomes X, C, B and A, and also with sections X-1 and B-13. Ribosomal probes in R. milleri hybridized with high frequency to pericentric and telomeric regions of its polytene complement. Schwfenkfeldina sp. displays a remarkably unusual distribution of rDNA in polytene nuclei, characterized by the attachment of micronucleoli to many chromosome regions. The results showed that micronucleoli preferentially associate with intercalary or terminal heterochromatin of all sciarid flies analyzed and, depending on the species, are attached to a few (Trichosia), moderate (Rhynchosciara) or a large (Schwenkfeldina sp.) number of polytene chromosome sites. This work also describes the characterization of chromosome end sequences of Rhynchosciara americana, initiated with the screening of a plasmid microlibrary made from a microdissected polytene chromosome end. We report the identification and sequencing of an R. americana satellite displaying base composition, genomic structure and chromosomal localization similar to the complex telomeric repeats of Nematocera that have previously been characterized. However, data obtained in other Rhynchosciara species, as well as distinct chromosomal localization of satellite and reverse transcriptase loci in R. americana, suggest that the repetitive element characterized does not reach the very end of the chromosome. The characterization of chromosome end sequences of Rhynchosciara americana continued with the screening of a phage library made with its genomic DNA. We choose pRaM47.33, a clone whose insert is a repetitive microsatellite characterized in the subtelomeric region of R. americana chromosomes, as a probe for the screening. We analyzed 12kb of a single phage insert, composed of M22 tandem arrays and a new microsatellite which was 16pb long, arranged in tandem (named M16). In situ hybridization showed the presence of M16 repeats in the five telomeric termini of R. americana chromosomes. The M16 repeat was used as a probe in another screen of the same phage library, which allowed us to analyze approximately 50kb of terminal DNA. We find that repetitive sequences, such as the 414pb repeat previously characterized in R. americana and stretches of Ramar1 and RaTART mobile elements, also characterized in R. americana, compose the subtelomeric region of R. americana chromosomes. Additionally, we find sequences that do not match sequences in the GenBank database and do not present repetitive motifs. Our results suggest that the telomeric regions of R. americana chromosomes are composed of more than one type of repetitive sequence.

Os cromossomos politênicos da glândula salivar dos dípteros proporcionam condições excepcionalmente favoráveis à observação, em microscopia óptica, da estrutura da cromatina bem como da atividade gênica. Neste trabalho, a distribuição de modificações epigenéticas e de marcadores associados à atividade de transcrição foi estudada em cromossomos politênicos de larvas Rhynchosciara americana em condições normais de crescimento e também submetidas a tratamentos que levam ao estresse, um dos quais (anestesia por éter dietílico) realizado pela primeira vez nesta espécie. Na recuperação do estresse por anestesia, o locus do gene hsp70 apareceu transcricionalmente ativo embora, frequentemente, a marcação de RNA polimerase II não ocupava todo o volume do pufe como ocorre usualmente na resposta ao estresse por choque térmico, sugerindo descondensação parcial do locus. A localização cromossômica da proteína Sex-lethal, postulada como um fator de splicing genérico em espécies da família Sciaridae, foi estudada pela primeira vez em larvas submetidas ao estresse. A ausência da mesma em loci cromossômicos que estão ativos em transcrição em condições estressantes sugere que Sex-lethal não seja um fator de splicing genérico. Além disto, a localização desta proteína em regiões transcricionalmente inativas durante o estresse sugere que Sex-lethal cumpra funções ainda não descritas. Entre os dados de localização de histona H3 metilada em lisina 4, marcador epigenético usualmente associado à transcrição, destacou-se a forte marcação de uma região particular dentro da secção cromossômica A-9. Esta região, entretanto, apresenta sinais muito fracos de anti-híbrido DNA/RNA e de RNA polimerase II, sugerindo atividade transcricional muito baixa ou ausente. Observou-se também que o marcador epigenético conservado de heterocromatina, H3me3K9 (histona H3 trimetilada em lisina 9), não está presente na mesma; mas, por outro lado, detectou-se na região sinal significativo da proteína da heterocromatina de Sciara coprophila. Com o objetivo de conhecer sequências de DNA presentes na região, foi produzida uma biblioteca plasmidial produzida a partir de microdissecção cromossômica do sub-setor de A-9 seguida de DOP-PCR. O produto de amplificação foi usado como sonda em hibridação in situ e marcou, além da região microdissecada, extremidades cromossômicas não centroméricas, indicando que estas regiões compartilham sequências repetitivas. Algumas puderam ser identificadas após o seqüenciamento, tais como repetições em tandem e elementos genéticos móveis enquanto que outras não apresentaram similaridade significativa com sequências disponíveis em bancos de dados. Os dados obtidos sugerem que o sub-setor de A-9 analisado assemelha-se à heterocromatina, porém composta de uma combinação aparentemente não usual de marcadores epigenéticos / Polytene chromosomes of dipteran salivary glands provide optimal visualization of chromatin structure as well as gene activity at the cytological level. In this work, the distribution of epigenetic and transcription-associated markers was studied in polytene chromosomes of Rhynchosciara Americana larvae, either under during normal growth or stressful treatments, one of which (anaesthesia by ether) has been observed for the first time in this species. During the recovery from the anesthesia, the hsp70 gene locus was transcriptionally active although RNA polymerase II detection did not occupied the entire volume of the puff -as usually happens during the heat shock response-, suggesting partial puff decondensation. The chromosomal localization of the sciarid Sex-lethal protein, which was supposed to be a general splicing factor, was studied for the first time in stressed larvae and was not detected in transcriptionally active loci. Hence, the Sex-lethal protein may not be a general splicing factor. Moreover, Sex-lethal localization in transcriptionally inactive regions during stress situations suggests it plays still unknown roles. Antibodies to histone H3 methylated at lysine 4 -an epigenetic marker of transcription- labeled strongly at a particular region within chromosome section A-9. This region, in contrast, displays very low levels of both DNA/RNA hybrid and RNA polymerase II, suggesting, if any, poor transcriptional activity. Interestingly, the conserved epigenetic heterochromatin marker H3me3K9 (histone H3 trimethylated at lysine 9) is not significantly present in this region, even though the Sciara coprophila heterochromatin protein was clearly detected. In order to sample DNA sequences contained in this region, a plasmid library was produced by performing a microdissection of A-9 sub-section followed by DOP-PCR. The total microdissection product was used as a probe, and hybridized, in addition to the microdissected region, to non-pericentric chromosome ends, indicating that repetitive sequences are shared by these regions. Some sequences could be identify, after sequencing, such as tandem repeats and mobile elements, but others failed to display significant similarity to sequences deposited in databases. The results suggest that the sub-section analyzed resembles heterochromatin but being composed of an apparently unusual combination of epigenetic markers

Histonas de glândulas salivares de larvas de Rhynchosciara americana foram extraídas de preparações de núcleos e de cromatina purificada e analisadas por eletroforese em géis de acrilamida. As mobilidades eletroforéticas das histonas ARE e GRR são idênticas e as das histonas KAP, LAR e KAS são levemente diferentes das histonas correspondentes encontradas em vertebrados. É particularmente interessante o comportamento da histona KAP de R. americana, que possui em géis de poliacrilamida mobilidade menor que a histona correspondente do timo de bezerro. Verificou-se, por análise em géis de poliacrilamida-SDS que o peso molecular desta histona é igual a 33.000 daltons, valor maior que o da histona correspondente de timo de bezerro e de outros vertebrados (21.000 a 25.000 daltons). Este resultado coincide com dados obtidos por outros investigadores em Drosophila e Acheta. Isto sugere que o maior peso molecular da histona KAP possa ser uma característica geral dos insetos. Verificou-se, por experimentos da dupla marcação com lísina- 14 C e triptofano-3 H, que a síntese de histonas em glândulas salivares de larvas de R. americana, ocorre no citoplasma em pequenos polirríbossomos contendo 3-4 ribossomos. Estes polirribissomos são particularmente ativos na síntese de histonas por ocasião da abertura máxima do puff B-2 na extremidade proximal da glândula,quando é máxima a síntese de DNA. O estudo da síntese das várias frações de histonas durante os 6-7 dias finais do período larval mostra um estreito acoplamento entre a síntese dessas frações e a do DNA. Não foram detectadas variações relativas na síntese de nenhuma das frações de histonas durante este período. Os resultados deste estudo sugerem também que algumas das frações de histonas são modificadas durante o desenvolvimento. Estas modificações podem ser correlacionadas com o aparecimento dos \"puffs de DNA\" nos cromossomos das células glandulares. Foi também estudada a síntese de histonas em larvas jovens (fim do segundo período do 4o estádio) injetadas com ecdisterona. Observou-se, conforme esperado de resultados anteriores, que a injeção do hormônio causou grande estímulo na síntese de DNA. Contudo, não houve estímulo apreciável na síntese de histonas. Estes resultados sugerem que a cromatina formada nestas condições é deficiente em histonas. Nestas experiências notou-se também, que após tratamentos com hormônio durante 44 horas ocorre uma profunda modificação nos perfis de radioatividade de histonas recém sintetizadas analisadas em géis de poliacrilamida. Sugere-se que a alteração desses perfis se deva à modificação química de alguma histona induzida pelo hormônio. / The histones of the salivary gland of Rhynchosciara americana larvae were extracted from both nuclearand purified chromatin preparations and then analyzed by polyacrylamide gel electrophoresis.The electrophoretic mobilities of the ARE and GRK histones are identical and those from the KAP, LAK and KAS histones are slightly different from the corresponding calf thrymus histones The behavior of the Rhynchosciara KAP histone is particularly interesting. In normal polyacrylamide gels it has a smaller mobility than that observed for the same protein from calf thymus.It was found by analysis in SDS-polyacrylamide gels that the molecular weight for this histone is approximately 33000 dalton, a value which is higher than that found for the same histone obtained from calf thymus and other vertebrates (21-250 00 dalton). This result is in agreement with those observed in Drosophila and Acheta, and suggests that the molecular weight of the KAP histone could be a characteristic feature for insects. Double label experiments with 14C-lysine and 3H-tryptophan show that histone synthesis in Rhynchoschiara salivary glands occurs in the cytoplasm in small polyribosomes containing 3-4 ribosomes. These polysomes are particularly active in the synthesis of these proteins at the time when the degree of opening of the 2B puff is maximal in the proximal cells of the gland, i.e when the DNA synthesis in the gland reach a maximum. The study of the synthesis of the different histone fractions during the last 6-7 days of the larval period shows a tight coupling between the synthesis of these fractions and that of DNA. However, variations in the relative proportions of those proteins during this period of larval development was not detected. The results of this study also suggest that a histone or histones are chemically modified during the development. These modifications can be correlated with the appearance of DNA puffs in the salivary gland. The study of histone synthesis was also carried out with younger larvae (end of the 2nd period of the 4th instar) treated with ecdysterone. It was found, as expected from previous results, that the hormone caused a great increase in the rate of DNA synthesis in the gland. Despite this, there was not an appreciable increase in the amount of newly synthesized histones which can be extracted from gland chromatin. These results indicate that the chromatin formed in the gland under these conditions might be deficient in histones In these experiments it was observed a great modification in the radioactivity profile of newly synthesided histones as analysed by polyacrylamide gel electrophoresis. This change occurs 44 hours after ecdysterone treatment. Tentatively it is suggested that this alteration in the radioactivity profiles would be a result of a chemical modification of some histone fraction which was induced by the hormone

As junções comunicantes medeiam a comunicação entre células e são fundamentais para o desenvolvimento e homeostase em organismos multicelulares. Nos invertebrados as junções são formadas por proteínas transmembrana denominadas inexinas. As junções permitem a passagem de pequenas moléculas através de um canal intercelular, entre uma célula e outra adjacente. O díptero Rhynchosciara americana tem contribuído para o estudo da biologia dos invertebrados, bem como para o estudo da interação entre genes, regulação gênica e desenvolvimento biológico. A partir de um banco de ESTs foram identificadas algumas mensagens com homologia as inexinas. Deste modo, o presente trabalho pretende estudar a inexina-2 de R. americana pela: caracterização molecular; análise do perfil expressão; e localização celular. Os nossos resultados de caracterização confirmam que a mensagem é de uma proteína de junção comunicante e as análises do perfil de expressão e localização celular mostram que a inexina-2 pode participar de diversos processos fisiológicos ao longo do desenvolvimento de R. americana. / The gap junctions mediate communication between cells and are fundamental to the development and homeostasis in multicellular organisms. In invertebrates the gap junctions are formed by transmembrane proteins called innexins. The gap junctions allow the passage of small molecules through an intercellular channel, between a cell and other adjacent. The dipteran Rhynchosciara americana has contributed to the study of the biology of invertebrates, as well as for the study of the interaction between genes, gene regulation and biological development. As from a ESTs bank identified some messages with homology connexins. Therefore, this paper aims to study the innexin R. americana by: molecular characterization; analysis of the expression profile; and cellular localization. Our molecular characterization results confirm that the message is from a gap junction protein and analysis of the expression and cellular localization profile show that innexin can participate in many physiological processes during the development of R. americana.

Com a idéia de identificar proteínas envolvidas no processo de enovelamento das proteínas sintetizadas na glândula salivar de Rhynchosciara americana, no início deste projeto adotou-se como estratégia o seqüenciamento de uma biblioteca de cDNA. Esta biblioteca foi construída utilizando-se glândulas salivares de Rhynchosciara americana do período de seu desenvolvimento onde tem início a síntese de seu casulo. Mensagens de proteínas envolvidas no processo de enovelamento, transporte e proteólise foram isoladas, alguns exemplos são hsc70, hsp83, hip, hop, dnaJ, trap1 e prolil isomerase, sec61α/β, sec23, peptidase de sinal, rab7, partícula reconhecedora de sinal (srp), enzima conjugadora de ubiquitina e complexo regulatório proteassomo 26, cop 1 e ubiquitina ligase. A identificação destes genes permitiu o isolamento de clones genômicos através de triagem em banco de fagos e caracterização dos genes hsc70 e hsp83 para verificação de sua organização em Rhynchosciara americana. A expressão dos seus respectivos mRNAs foi avaliada em vários períodos do último estágio larval. A localização por hibridização in situ mostrou que estes genes estão localizados em regiões dos cromossomos politênicos próximas a dois pufes de DNA, C3 e C8. O estudo dos níveis de expressão das proteínas codificadas pelos genes hsc70 e hsp83 mostrou a diferença de comportamento destes genes sob condições de estresse térmico e que a expressão destas proteínas deve ser regulada pelo período de desenvolvimento das larvas de Rhynchosciara americana. Quando evidenciada por imunofluorescência a proteína Hsc70 mostra localização predominantemente no citoplasma. / With the idea of identify some of these proteins involved in the folding process of the proteins synthesized on the Rhynchosciara salivary gland, this project started adopting the shotgun cDNA sequencing strategy. This cDNA library was constructed utilizing salivary glands of Rhynchosciara americana at a developmental period where the cocoon construction begins. Messengers of important proteins involved in the folding, transport and proteolysis process were isolated, some examples are hsc70, hsp83, hip, hop, sec61 α/β, sec23, signal peptidase, rab7, signal recognition particle (srp), ubiquitin conjugating enzyme e 26 proteasome regulatory complex, cop 1 and ubiquitin ligase. Identification of these genes allowed the screening of genomic clones from a phage library; hsc70 and hsp83 characterization was carried out to verify the arrangement of these genes on genome of Rhynchosciara americana. The study of these genes will contribute with phylogenetic information about the specie. The mRNA expression of these genes was analyzed during several periods of the last larval developmental stage. In situ localization showed that these genes are located in polytene chromosomes regions near two DNAs puffs, C3 and C8. The expression levels of the proteins codified by genes hsc70 and hsp83 showed different behaviors of these genes under heat stress conditions and mainly, that the regulation of the proteins Hsc70 and Hsp83 can be related to the period of development of the larvae of Rhynchosciara americana. When revealed by immunofluorescence, Hsc70 protein shows localization predominantly on the cytoplasm.

O estudo do díptero Rhynchosciara americana forneceu informações importantes sobre a biologia cromossômica, por apresentar cromossomos politênicos e amplificação gênica em diferentes órgãos. Dentre os órgãos que apresentam especializações do ciclo celular, o ovário é um dos mais interessantes, possuindo características únicas, como o desenvolvimento sincrônico dos folículos ovarianos e o fato de apresentar uma única e gigante célula nutridora conectada ao ovócito através de um canal citoplasmático. Une em si: meiose no ovócito, célula nutridora com poliploidia seguido de politenia e células foliculares com mitose. Células poliplóides e politênicas possuem cópias extras de DNA genômico através de repetidos ciclos de fase S sem que ocorra a divisão celular, um processo denominado endoreplicação. Os ciclos celulares, são dirigidos pela oscilação da ativação de complexos ciclina/Cdk. Estudos mostraram que a ciclina A atua em células endoreplicativas em Drosophila e a ciclina B inibe ciclos endoreplicativos induzindo a divisão celular. Torna-se relevante investigar a associação dessas moléculas reguladoras do ciclo celular com os ciclos endoreplicativos que ocorrem na ovogênese de R. americana. Perfis de expressão das ciclinas A e B foram detectados nos ovários por RT-PCR ao longo do desenvolvimento. Ensaios de incorporação do nucleosídeo timidina mostraram elevada atividade proliferativa das células foliculares para formar o folículo e o fim da atividade endoreplicativa nas células nutridoras em pupas de 4 dias. Preparações de imunolocalização proteica em ovários na fase de pupa revelaram acúmulo de ciclina A no citoplasma das células nutridoras e dos ovócitos, e acúmulo de ciclina B no citoplasma e na vesícula germinal do ovócito, atuando nos mecanismos meióticos. O estudo de proteínas relacionadas ao ciclo celular nesse modelo é importante para um melhor entendimento dos ciclos celulares incomuns presentes em diferentes órgãos de insetos. / Study of the diptera Rhynchosciara americana has provided important information about chromosome biology, for it displays polytene chromosomes and gene amplification in different organs. Among the organs that possess cell cycle specializations, the ovary is one of the most interesting ones, showing unique characteristics, such as the synchronous development of follicles and the presence of a single giant nurse cell connected to the oocyte through a cytoplasmic channel. This organ gathers: meiosis in the oocyte, nurse cell with polyploidy followed by polyteny, and follicle cells in mitosis. Polyploid and polytene cells have extra copies of genomic DNA obtained via sequential cycles of S phase not followed by cell division, a process called endoreplication. Cell cycles are driven by the oscilation in the activation of different cyclin/CDK complexes. Studies have shown that Cyclin A acts in endoreplicating cells in Drosophila and Cyclin B inhibits endoreplicative cycles, inducing cell division. Thus, it is relevant to investigate the association between these cell cycle-regulating proteins and the endoreplication cycles that occur during the oogenesis of R. americana. Expression profiles of cyclins A and B were evaluated in the ovary via RT-PCR throughout the development. Thymidine nucleoside incorporation assays showed high proliferative activity in follicle cells to build the follicle and the end of endoreplicative activity in nurse cells of 4-day-old pupae. Protein immunolocalization in ovary at the stage of pupa has shown accumulation of Cyclin A in the cytoplasm of nurse cells and oocytes, and accumulation of Cyclin B in the cytoplasm and germinal vesicle of the oocyte, acting on meiosis mechanisms. The study of proteins related to cell cycle in this model is important for a better understanding of uncommon cell cycle in different insect organ.

Com a idéia de identificar proteínas envolvidas no processo de enovelamento das proteínas sintetizadas na glândula salivar de Rhynchosciara americana, no início deste projeto adotou-se como estratégia o seqüenciamento de uma biblioteca de cDNA. Esta biblioteca foi construída utilizando-se glândulas salivares de Rhynchosciara americana do período de seu desenvolvimento onde tem início a síntese de seu casulo. Mensagens de proteínas envolvidas no processo de enovelamento, transporte e proteólise foram isoladas, alguns exemplos são hsc70, hsp83, hip, hop, dnaJ, trap1 e prolil isomerase, sec61α/β, sec23, peptidase de sinal, rab7, partícula reconhecedora de sinal (srp), enzima conjugadora de ubiquitina e complexo regulatório proteassomo 26, cop 1 e ubiquitina ligase. A identificação destes genes permitiu o isolamento de clones genômicos através de triagem em banco de fagos e caracterização dos genes hsc70 e hsp83 para verificação de sua organização em Rhynchosciara americana. A expressão dos seus respectivos mRNAs foi avaliada em vários períodos do último estágio larval. A localização por hibridização in situ mostrou que estes genes estão localizados em regiões dos cromossomos politênicos próximas a dois pufes de DNA, C3 e C8. O estudo dos níveis de expressão das proteínas codificadas pelos genes hsc70 e hsp83 mostrou a diferença de comportamento destes genes sob condições de estresse térmico e que a expressão destas proteínas deve ser regulada pelo período de desenvolvimento das larvas de Rhynchosciara americana. Quando evidenciada por imunofluorescência a proteína Hsc70 mostra localização predominantemente no citoplasma. / With the idea of identify some of these proteins involved in the folding process of the proteins synthesized on the Rhynchosciara salivary gland, this project started adopting the shotgun cDNA sequencing strategy. This cDNA library was constructed utilizing salivary glands of Rhynchosciara americana at a developmental period where the cocoon construction begins. Messengers of important proteins involved in the folding, transport and proteolysis process were isolated, some examples are hsc70, hsp83, hip, hop, sec61 α/β, sec23, signal peptidase, rab7, signal recognition particle (srp), ubiquitin conjugating enzyme e 26 proteasome regulatory complex, cop 1 and ubiquitin ligase. Identification of these genes allowed the screening of genomic clones from a phage library; hsc70 and hsp83 characterization was carried out to verify the arrangement of these genes on genome of Rhynchosciara americana. The study of these genes will contribute with phylogenetic information about the specie. The mRNA expression of these genes was analyzed during several periods of the last larval developmental stage. In situ localization showed that these genes are located in polytene chromosomes regions near two DNAs puffs, C3 and C8. The expression levels of the proteins codified by genes hsc70 and hsp83 showed different behaviors of these genes under heat stress conditions and mainly, that the regulation of the proteins Hsc70 and Hsp83 can be related to the period of development of the larvae of Rhynchosciara americana. When revealed by immunofluorescence, Hsc70 protein shows localization predominantly on the cytoplasm.