Determinamos a presença de RNA mensageiro de melanopsina em células embrionárias ZEM-2S por PCR, o que foi confirmado por sequenciamento. Os experimentos de PCR para receptores de melatonina em cDNA de células ZEM-2S sugeriram a presença do subtipo MT2 em células ZEM-2S. Não foram identificadas bandas correspondentes ao peso esperado para MT1 ou Mel 1C. A identidade do receptor MT2 em ZEM-2S foi confirmada por sequenciamento. Determinamos ainda que, em células embrionárias ZEM-2S, os seis genes Cry conhecidos para Danio rerio estão expressos. Quando as células ZEM-2S foram expostas ao regime de claro e escuro (12C:12E), a expressão de melanopsina apresentou dois picos: no início da fase de claro ZT3, e no início da fase de escuro ZT12. Estes picos foram mantidos quando as células foram submetidas a escuro constante e, curiosamente, em todos os ZTs houve aumento significativo de expressão quando comparados aos ZTs equivalentes das células submetidas a ciclo claro:escuro. Melanopsina não apresentou ritmicidade de expressão em células ZEM-2S em nenhuma das condições. No entanto, há uma tendência a ritmicidade em células mantidas em 12C:12E, que desaparece em escuro constante. O pulso de melatonina aparentemente estimulou a expressão na fase de escuro subjetivo, mas sem significância estatística. O RNAm de Clock não exibiu ritmo em células ZEM-2S mantidas em condições de 12C:12E, escuro constante, ou em escuro constante recebendo pulso de melatonina. Há no entanto visível tendência a aumento de expressão na escotofase e durante o escuro subjetivo, a qual é abolida pelo pulso de melatonina. O RNAm de Per 1 e Cry 1b apresentou marcada ritmicidade em células submetidas a fotoperíodo 12C:12E. Vê-se aumento significativo 3 horas antes do início da fase de luz (ZT21), e acentuado declínio na fase de escuro. Em escuro constante, a ritmicidade de Per1 e Cry1b foi grandemente atenuada, mas persistiu. O pulso de melatonina foi ineficaz em recuperar a amplitude da ritmicidade observada em 12C:12E, e ainda mais, aboliu a ritmicidade para ambos os genes. Após um pulso de melatonina, os genes Clock, Per1 e Cry1b de células ZEM- 2S perderam a expressão rítmica que ainda persistia em escuro constante. É provável que melatonina, semelhantemente ao observado em outras preparações, iniba a fosforilação de CREB nas células ZEM-2S, assim reduzindo a ativação dos promotores dos genes do relógio. De qualquer forma, poderíamos interpretar que a melatonina traz os genes de relógio para um mesmo patamar, dessa forma reajustando o ritmo, independente da fase. Nosso estudo traz contribuições importantes para o conhecimento da fisiologia de relógios periféricos e abre novas perspectivas para futuras investigações sobre mecanismos subjacentes a ritmos em células isoladas e sua regulação por hormônios e luz. / The presence of melanopsin mRNA in ZEM-2S embryonic cells was determined through PCR, followed by sequencing. PCR experiments for melatonin receptors with ZEM-2S cell cDNA suggested the presence of the MT2 subtype. Bands corresponding to the expected weight for MT1 or Mel 1C were not identified. The identity of the MT2 receptor in ZEM-2S was confirmed through sequencing. We have also determined that the six Cry genes known in Danio rerio are expressed in ZEM-2S embryonic cells. When ZEM-2S cells were submitted to a light:dark (12L:12D) cycle, melanopsin expression presented two peaks, one at the beginning of the light phase (ZT3), the other at the beginning of the dark phase (ZT12). These peaks of expression remained when the cells were kept under constant darkness, and interestingly, a significant rise in expression was found in all ZTs when compared with the corresponding ZTs of cells kept under the light:dark cycle. Melanopsin did not exhibit a rhythmic expression in ZEM-2S cells in none of the conditions. However, there is a tendency of a rhythm in cells kept under 12L:12D, which disappears under constant darkness. Melatonin pulse seems to stimulate the expression during the subjective dark phase, but without any statistical significance. Clock mRNA did not present a rhythm in ZEM-2S cells kept either under 12L:12D, constant darkness or constant darkness with a melatonin pulse. However, there is a tendency of a rise in expression during the dark phase and during the subjective darkness, which is abolished by the melatonin pulse. Per 1 and Cry 1b mRNAs presented a robust rhythmicity in cells kept under 12L:12D. There is a significant rise three hours before the beginning of the light phase (ZT21), and sharp fall during the dark phase. Under constant darkness, Per1 and Cry1b rhythmicity, although present, was greatly attenuated. Melatonin pulse was not able to recover the amplitude observed under 12L:12D, moreover, it abolished rhythmicity of both genes. After melatonin pulse, Clock, Per1 and Cry1b genes in ZEM-2S cells lost the rhythmic expression, which still persisted under constant darkness. It is possible that 48 melatonin, as observed in other preparations, inhibits the phosphorylation of CREB in ZEM-2S cells, reducing the activation of the Clock genes promoters. Anyway, one could interpret that melatonin brings the Clock genes to the same level, therefore resetting the rhythm, independently of the phase. This study brings important contributions to the understanding of peripheral Clock physiology and opens new perspectives for future investigations of the underlying mechanisms of rhythms in isolated cells and their regulation by hormones and light.

Determinamos a presença de RNA mensageiro de melanopsina em células embrionárias ZEM-2S por PCR, o que foi confirmado por sequenciamento. Os experimentos de PCR para receptores de melatonina em cDNA de células ZEM-2S sugeriram a presença do subtipo MT2 em células ZEM-2S. Não foram identificadas bandas correspondentes ao peso esperado para MT1 ou Mel 1C. A identidade do receptor MT2 em ZEM-2S foi confirmada por sequenciamento. Determinamos ainda que, em células embrionárias ZEM-2S, os seis genes Cry conhecidos para Danio rerio estão expressos. Quando as células ZEM-2S foram expostas ao regime de claro e escuro (12C:12E), a expressão de melanopsina apresentou dois picos: no início da fase de claro ZT3, e no início da fase de escuro ZT12. Estes picos foram mantidos quando as células foram submetidas a escuro constante e, curiosamente, em todos os ZTs houve aumento significativo de expressão quando comparados aos ZTs equivalentes das células submetidas a ciclo claro:escuro. Melanopsina não apresentou ritmicidade de expressão em células ZEM-2S em nenhuma das condições. No entanto, há uma tendência a ritmicidade em células mantidas em 12C:12E, que desaparece em escuro constante. O pulso de melatonina aparentemente estimulou a expressão na fase de escuro subjetivo, mas sem significância estatística. O RNAm de Clock não exibiu ritmo em células ZEM-2S mantidas em condições de 12C:12E, escuro constante, ou em escuro constante recebendo pulso de melatonina. Há no entanto visível tendência a aumento de expressão na escotofase e durante o escuro subjetivo, a qual é abolida pelo pulso de melatonina. O RNAm de Per 1 e Cry 1b apresentou marcada ritmicidade em células submetidas a fotoperíodo 12C:12E. Vê-se aumento significativo 3 horas antes do início da fase de luz (ZT21), e acentuado declínio na fase de escuro. Em escuro constante, a ritmicidade de Per1 e Cry1b foi grandemente atenuada, mas persistiu. O pulso de melatonina foi ineficaz em recuperar a amplitude da ritmicidade observada em 12C:12E, e ainda mais, aboliu a ritmicidade para ambos os genes. Após um pulso de melatonina, os genes Clock, Per1 e Cry1b de células ZEM- 2S perderam a expressão rítmica que ainda persistia em escuro constante. É provável que melatonina, semelhantemente ao observado em outras preparações, iniba a fosforilação de CREB nas células ZEM-2S, assim reduzindo a ativação dos promotores dos genes do relógio. De qualquer forma, poderíamos interpretar que a melatonina traz os genes de relógio para um mesmo patamar, dessa forma reajustando o ritmo, independente da fase. Nosso estudo traz contribuições importantes para o conhecimento da fisiologia de relógios periféricos e abre novas perspectivas para futuras investigações sobre mecanismos subjacentes a ritmos em células isoladas e sua regulação por hormônios e luz. / The presence of melanopsin mRNA in ZEM-2S embryonic cells was determined through PCR, followed by sequencing. PCR experiments for melatonin receptors with ZEM-2S cell cDNA suggested the presence of the MT2 subtype. Bands corresponding to the expected weight for MT1 or Mel 1C were not identified. The identity of the MT2 receptor in ZEM-2S was confirmed through sequencing. We have also determined that the six Cry genes known in Danio rerio are expressed in ZEM-2S embryonic cells. When ZEM-2S cells were submitted to a light:dark (12L:12D) cycle, melanopsin expression presented two peaks, one at the beginning of the light phase (ZT3), the other at the beginning of the dark phase (ZT12). These peaks of expression remained when the cells were kept under constant darkness, and interestingly, a significant rise in expression was found in all ZTs when compared with the corresponding ZTs of cells kept under the light:dark cycle. Melanopsin did not exhibit a rhythmic expression in ZEM-2S cells in none of the conditions. However, there is a tendency of a rhythm in cells kept under 12L:12D, which disappears under constant darkness. Melatonin pulse seems to stimulate the expression during the subjective dark phase, but without any statistical significance. Clock mRNA did not present a rhythm in ZEM-2S cells kept either under 12L:12D, constant darkness or constant darkness with a melatonin pulse. However, there is a tendency of a rise in expression during the dark phase and during the subjective darkness, which is abolished by the melatonin pulse. Per 1 and Cry 1b mRNAs presented a robust rhythmicity in cells kept under 12L:12D. There is a significant rise three hours before the beginning of the light phase (ZT21), and sharp fall during the dark phase. Under constant darkness, Per1 and Cry1b rhythmicity, although present, was greatly attenuated. Melatonin pulse was not able to recover the amplitude observed under 12L:12D, moreover, it abolished rhythmicity of both genes. After melatonin pulse, Clock, Per1 and Cry1b genes in ZEM-2S cells lost the rhythmic expression, which still persisted under constant darkness. It is possible that 48 melatonin, as observed in other preparations, inhibits the phosphorylation of CREB in ZEM-2S cells, reducing the activation of the Clock genes promoters. Anyway, one could interpret that melatonin brings the Clock genes to the same level, therefore resetting the rhythm, independently of the phase. This study brings important contributions to the understanding of peripheral Clock physiology and opens new perspectives for future investigations of the underlying mechanisms of rhythms in isolated cells and their regulation by hormones and light.

Syssphinx molina (Cramer) é considerada uma espécie de interesse fitossanitário, pois pode ser praga de algumas plantas cultivadas pelo homem, além disso, em lavouras de monoculturas podem ocorrer acidentes com as larvas dessa espécie, causando dermatites nos trabalhadores. O principal objetivo desse estudo é obter e caracterizar as células embrionárias indiferenciadas de Syssphinx molina. Ovos da espécie serão obtidos através de mariposas fêmeas grávidas, coletadas pela equipe da Coleção Zoológica do Maranhão (CZMA), da Universidade Estadual do Maranhão (UEMA), Campus Caxias. Os ovos foram caracterizados e comparados com ovos de outras espécies filogeneticamente próximas à S. molina. Culturas primárias de células embrionárias de S. molina foram cultivadas por 20 dias, ocorreram duas passagens e procedeu-se com o congelamento. Após descongelamento das células ocorreram 10 passagens. Foram analisadas amostras de células de cada passagem para obter dados do ciclo célular e características das células através de uso de marcadores: Anti-Axons, Anti-Caspase 3 ativa, Anti-CD105, Anti-CD117, Anti-CD24, Anti-CD43, Anti-CD73, Anti-CD90/Thy1, Anti-Ciclina D1, Anti GM 130, Anti-HLA DR, Anti-HSP47, Anti-HSP70,. Anti-KI67, Anti-MCP1, Anti- Oct 3/4, Anti-p53, Anti RAB 5, Anti-SSEA4, Anti-Stro-1, Anti-TGF beta 1, Anti-Vimentina e Schneider L2. Pela primeira vez é determinado um protocolo para resfriamento de ovos de S. molina, assim como protocolo para cultura primária e secundária de células embrionárias dessa espécie. São analisadas também as idades gestacionais dos ovos de S. molina e comparadas com ovos de outras espécies de mariposas da mesma subfamília. A análise de ciclo celular e marcadores confirmam a alta taxa de proliferação das células, no entanto, a análise com os anticorpos Anti-Caspase 3 ativa e Anti-P53 mostrou o percentual de morte celular programada (apoptose) é, geralmente, maior que 25% nas populações de células analisadas. Os marcadores Anti GM130 e Anti RAB 5, que participam, respectivamente, do recrutamento de proteínas pela fase cis do aparelho de Golgi e do processo de maturação do endossoma, marcaram mais de 50% das células das amostras analisadas. Anti-HLA-DR, que revela proteínas da membrana do linfócito T, com um percentual geralmente superior a 30% de marcação. Dentre os marcadores de células multi e pluripotentes, aquele que marcou maior taxa de células foi Anti- CD117, que se liga em células estaminais hematopoiéticas. Todos os anticorpos utilizados para marcar células do sistema hematopoiético (Anti-CD24, Anti-CD43, Anti-CD73, Anti-CD90/Thy1, Anti-HLA DR e Anti-MCP1) foram expressos nas células cultivadas de S. molina. Portanto, entende-se que os insetos, a exemplo de S. molina, são um grupo que possuem atividades metabólicas complexas e o entendimento dessas atividades permitirá, no futuro, delinear novas formas de controle biológico. Além disso, os dados inéditos sobre o sistema hematopoiético dos insetos apresentado nesse trabalho, além constitui um subsídio fundamental para estabelecer futuros modelos importantes para estudos de estratégias de controle biológico, como também poderá auxiliar no desenvolvimento de técnicas para combater doenças transmitidas por insetos. / Syssphinx molina (Cramer) is considered a species of phytosanitary interest, it can be curse of some plants cultivated by man, in addition, in monoculture plantations, accidents may occur with the larvae of this species, causing dermatitis in workers. The main objective of this study is to obtain and characterize the undifferentiated embryonic cells of Syssphinx molina. Eggs of the species will be obtained through pregnant female moths, collected by the team of the Coleção Zoológica do Maranhão (CZMA), Universidade Estadual do Maranhão (UEMA), Campus Caxias-MA. The eggs were characterized and compared with eggs of other phylogenetically close species of S. molina. Primary cultures of S. molina embryonic cells were cultured for 20 days, Two passes occurred and proceeded with freezing. After thawing of the cells, there were 10 passes. Cell samples from each passage were analyzed to obtain cell cycle data and cell characteristics through the use of markers: Anti-Axons, Anti-Caspase 3 ativa, Anti-CD105, Anti-CD117, Anti-CD24, Anti-CD43, Anti-CD73, Anti-CD90/Thy1, Anti-Ciclina D1, Anti GM 130, Anti-HLA DR, Anti-HSP47, Anti-HSP70,. Anti-KI67, Anti-MCP1, Anti- Oct 3/4, Anti-p53, Anti RAB 5, Anti-SSEA4, Anti-Stro-1, Anti-TGF beta 1, Anti-Vimentina e Schneider L2. For the first time a protocol for cooling eggs of S. molina is determined, as well as protocol for primary and secondary culture of embryonic cells of this species. The gestational age of S. molina eggs and compared to eggs of other species of moths of the same subfamily. Cell cycle analysis and markers confirm the high rate of cell proliferation, however, analysis with the active Anti-Caspase 3 and Anti-P53 antibodies showed the percentage of programmed cell death (apoptosis) is generally greater than 25 % in the analyzed cell populations. Markers Anti GM130 and anti RAB 5, which participate respectively, recruitment of proteins by cis phase of the Golgi apparatus and endosome maturation process, scored more than 50% of the cells in the samples analyzed. Anti-HLA-DR, which reveals T lymphocyte membrane proteins, with a percentage generally greater than 30% labeling. Among the multi- and pluripotent cell markers, the one that scored the highest cell rate was Anti-CD117, which binds to hematopoietic stem cells. All antibodies used to label cells from the hematopoietic system (Anti-CD24, Anti-CD43, Anti-CD73, Anti-CD90 / Thy1, Anti-HLA DR and Anti-MCP1) were expressed in the cultured cells of S. molina. Therefore, it is understood that insects, like S. molina, are a group that has complex metabolic activities and the understanding of these activities will, in the future, outline new forms of biological control. In addition, the unpublished data on the hamatopoietic system of insects presented in this work, beyond is a key benefit to establish future important models for studies of biological control strategies, but may also assist in the development of techniques to combat diseases transmitted by insects.

Relógios biológicos são marcapassos endógenos presentes tanto em eucariotos quanto em procariotos. Relógios diferentes possuem períodos distintos, e aqueles que se aproximam de 24h de oscilação são chamados circadianos. Em mamíferos, o primeiro relógio circadiano identificado situa-se no núcleo supraquiasmático, localizado no hipotálamo. O funcionamento do relógio circadiano envolve mecanismos de retroalimentação positiva e negativa, em geral tendo início com a ativação dos genes Per e Cry por CLOCK e BMAL1. Atualmente sabe-se que os relógios estão presentes em áreas do cérebro fora do núcleo supraquiasmático e em muitos tecidos periféricos. Em Drosophila e Danio rerio, os osciladores periféricos podem ser sincronizados diretamente por luz, enquanto em mamíferos o reinício de fase dos mesmos parece ser controlado por sinais regulados pelo marcapasso do núcleo supraquiasmático. Uma nova opsina, denominada melanopsina, foi recentemente descoberta na retina de todos os vertebrados estudados, em uma subpopulação de células ganglionares intrinsecamente fotossensíveis. Ela é responsável pela captura de luz e envio dessa informação para o núcleo supraquiasmático. A endotelina (ET) é um peptídeo vasoconstritor composto por 21 resíduos de aminoácidos. Existem três isoformas endógenas de ETs, designadas ET-1, ET-2 e ET-3. Três tipos de receptores para endotelinas já foram clonados, sendo eles designados ETA, ETB e ETC. Todos pertencem à família dos receptores acoplados à proteína G. Órgãos, tecidos e células de Danio rerio constituem um excelente modelo para o estudo dos genes de relógio e de ritmos in vitro. Em células embrionárias ZEM 2S deste teleósteo, constatamos a presença de melanopsina, do receptor ETA para endotelina, e dos seis genes Cry através de PCR. A presença de melanopsina também foi confirmada por imunocitoquímica. Foram realizadas curvas de crescimento em células ZEM 2S previamente mantidas por cinco dias em regime de 14C:10E (luz acesa às 9:00h). No 6º. dia, as células foram transferidas para as seguintes condições: escuro constante; 14C:10E; 10C:14E e luz constante. Houve inibição da proliferação celular por luz. O padrão de expressão temporal dos genes Per1, Cry1b, Clock e da melanopsina foi estudado, assim como sua modulação por ET-1. Células ZEM 2S foram mantidas em fotoperíodo 12C:12E (luz acesa às 9:00h) durante cinco dias, após o que foram tratadas com ET-1 nas concentrações 10-11M, 10-10M, 10-9M e 10-8M, durante 24h. O RNA extraído a cada 3h foi submetido a RT-PCR para posterior análise por PCR quantitativo. RNA ribossômico 18S foi utilizado como normalizador do experimento. Melanopsina não apresentou ritmicidade de expressão em fotoperíodo 12C:12E. ET-1 exerceu efeito bifásico, aumentando a expressão nas menores concentrações de hormônio utilizadas e diminuindo nas maiores. Na concentração 10-10M, ET-1 aparentemente estabeleceu uma oscilação ao longo das 24 horas, com crescente expressão na fase de escuro, atingindo um pico em ZT21 e decrescente durante o período de luz, com o mínimo em ZTs 6 e 9. A expressão do gene Clock é rítmica em regime fotoperíodo 12C:12E, com valores significativamente maiores em ZT12 a ZT21 do que em ZT0, ZT3 e ZT9, indicando um aumento de expressão coincidente com o período de escuro. Foi observado um pico de expressão em ZT6, durante a fase de luz. ET-1 nas concentrações de 10-11 e 10-10M aboliu o ritmo de expressão de Clock, e inibiu o pico de expressão em ZT6. Expressão de Clock permaneceu elevada somente em ZT18. Nas maiores concentrações (10-9M e 10-8M), a inibição ocorreu em todos os ZTs, abolindo completamente o ritmo e atenuando qualquer variação previamente observada entre os ZTs. A expressão do gene Per1 é rítmica em regime fotoperíodo 12C:12E, com valores significativamente maiores nos ZTs 21, 0, 3, 6 e 9 do que nos ZTs 12, 15 e 18, indicando um aumento de expressão na fase de claro. Vale mencionar que já em ZT21, há um aumento significativo antecipatório da fase de luz. Nas concentrações de 10-11 e 10-10M, ET-1 não alterou o período ou a amplitude desse ritmo. A ação evidente de ET-1 foi a inibição da expressão de Per1 na fase de luz (ZT0, ZT3, ZT6 e ZT9), e também em ZT21 (fase de escuro) nas maiores concentrações (10-9M e 10-8M) não afetando o período da oscilação, mas diminuindo marcadamente sua amplitude. A expressão de Cry1b foi rítmica durante o ciclo claro:escuro, com aumento na fase de claro e diminuição na fase de escuro. Novamente a ET-1 apresentou um efeito bifásico sobre a expressão deste gene, aumentando a mesma durante a fase de luz na concentração de 10-11M, e em ZT6 e ZT9 na concentração 10-10M. No entanto, não alterou o período ou a amplitude do ritmo. Por outro lado, durante toda a fase de luz houve inibição deste gene na presença de ET-1 10-9 e 10-8M, diminuindo a amplitude observada nas células controle. / Biological clocks are endogenous timekeepers that are present both in eukaryotic as in prokaryotic organisms. Different clocks have different periods, and those that have about 24h of oscillation are called circadian clocks. In mammals, the first identified circadian clock is located in the suprachiasmatic nucleus, in the hipothalamus. It is now well known that clocks are present in brain regions other than the suprachiasmatic nucleus and in many peripheral tissues. In Drosophila and Danio rerio, peripheral oscillators can be synchronized directly by light, while in mammals the reset of the phase seems to be controlled by signals regulated by the suprachiasmatic timekeepers. The maintenance of the circadian clock is governed by positive and negative feedback loops, in general starting with the activation of Per and Cry genes by CLOCK and BMAL1. A new opsin called melanopsin, was recently discovered in the retina of all studied vertebrates, in a subset of intrinsically photosensitive ganglion cells. This photopigment is responsible for capturing light and sending this information to the suprachiasmatic nucleus. Endothelin (ET) is a 21-amino acid residue vasoconstrictor peptide. There are three endogenous isoforms of ETs, ET1, ET2 and ET3. Three subtypes of endothelin receptors have already been cloned: ETA, ETB and ETC, all members of the family of G protein -coupled receptors. Organs, tissues and cells of Danio rerio constitute an excellent model for the study of clock genes and rhythms in vitro. In ZEM 2S embryonic cells of this teleost, we demonstrated the presence of melanopsin, the endothelin receptor ETA, and the six Cry genes by PCR. The presence of melanopsin was also confirmed by immunohistochemistry. ZEM 2S cells previously kept for five days in 14L:10D (lights on 9:00am) were transferred in the sixth day to the following conditions: constant darkness, 14L:10D, 10L:14D and constant light, and growth curves were determined. ZEM 2S showed inhibition of proliferation by light. The temporal expression pattern of the genes Per1, Cry1b, Clock and of melanopsin and their modulation by ET-1 were studied. ZEM 2S cells were kept in 12D:12L photoperiod (lights on 9:00am) for five days, and then treated with 10-11M, 10-10M, 10-9M and 10-8M ET-1, for 24h. RNA extracted every 3 hours was submitted to RT-PCR for subsequent analysis by Real Time-PCR. 18S ribosomal RNA was used to normalize the results. Melanopsin did not show rhythmicity of expression in 12D:12L photoperiod. ET-1 exhibited a biphasic effect, increasing the expression in the lower concentrations, and reducing at the higher concentrations. At 10-10M, ET-1 apparently established an oscillation along the 24h-period, with increasing expression in the dark phase, reaching a peak at ZT2, and decreasing during the light phase, with the minimum at ZT6 and 9. The expression of Clock gene was rhythmic in 12D:12L photoperiod, with significant higher values in ZT12 to ZT21 than ZT0, ZT3 e ZT9, indicating an increase of expression coincident with the dark period. A peak of expression was observed at ZT6, during the light phase. At 10-11 and 10-10M, ET-1 abolished the rhythm of expression of Clock, and inhibited the peak of expression at ZT6. Expression of Clock remained high only at ZT18. At the higher concentrations (10-9M e 10-8M), the inhibition occurred at all ZTs, completely abolishing the rhythm and attenuating any variation previously observed among ZTs. The expression of Per1 gene was rhythmic in 12D:12L photoperiod, with significant higher values at ZTs 21, 0, 3, 6 and 9 than at ZTs 12, 15 and 18, indicating an increase of expression in the light phase. It is important to mention that at ZT21 there was already a significant increase, anticipatory of the light phase. At 10-11 e 10-10M, ET-1 did not alter neither the period nor the amplitude of this rhythm. The evident action of ET-1 was the inhibition of Per1 expression in the light phase (ZT0, ZT3, ZT6 e ZT9), and also at ZT21 (dark phase), at the higher concentrations (10-9M e 10-8M), with no change in the oscillation period, but markedly reducing its amplitude. The expression of Cry1b was rhythimic during the light:dark cycle, with increase in the light phase and reduction in the dark phase. Again, ET-1 showed a biphasic effect on this gene expression, increasing it during the light phase at the concentration of 10-11M, and at ZT6 and 9 at 10-10M. However, the hormone did not affect either the period or the amplitude of the rhythm. On the other hand, along the light phase, there was inhibition of Cry1b in the presence of ET-1 10-9 and 10-8M, reducing the amplitude observed in the control cells.

Relógios biológicos são marcapassos endógenos presentes tanto em eucariotos quanto em procariotos. Relógios diferentes possuem períodos distintos, e aqueles que se aproximam de 24h de oscilação são chamados circadianos. Em mamíferos, o primeiro relógio circadiano identificado situa-se no núcleo supraquiasmático, localizado no hipotálamo. O funcionamento do relógio circadiano envolve mecanismos de retroalimentação positiva e negativa, em geral tendo início com a ativação dos genes Per e Cry por CLOCK e BMAL1. Atualmente sabe-se que os relógios estão presentes em áreas do cérebro fora do núcleo supraquiasmático e em muitos tecidos periféricos. Em Drosophila e Danio rerio, os osciladores periféricos podem ser sincronizados diretamente por luz, enquanto em mamíferos o reinício de fase dos mesmos parece ser controlado por sinais regulados pelo marcapasso do núcleo supraquiasmático. Uma nova opsina, denominada melanopsina, foi recentemente descoberta na retina de todos os vertebrados estudados, em uma subpopulação de células ganglionares intrinsecamente fotossensíveis. Ela é responsável pela captura de luz e envio dessa informação para o núcleo supraquiasmático. A endotelina (ET) é um peptídeo vasoconstritor composto por 21 resíduos de aminoácidos. Existem três isoformas endógenas de ETs, designadas ET-1, ET-2 e ET-3. Três tipos de receptores para endotelinas já foram clonados, sendo eles designados ETA, ETB e ETC. Todos pertencem à família dos receptores acoplados à proteína G. Órgãos, tecidos e células de Danio rerio constituem um excelente modelo para o estudo dos genes de relógio e de ritmos in vitro. Em células embrionárias ZEM 2S deste teleósteo, constatamos a presença de melanopsina, do receptor ETA para endotelina, e dos seis genes Cry através de PCR. A presença de melanopsina também foi confirmada por imunocitoquímica. Foram realizadas curvas de crescimento em células ZEM 2S previamente mantidas por cinco dias em regime de 14C:10E (luz acesa às 9:00h). No 6º. dia, as células foram transferidas para as seguintes condições: escuro constante; 14C:10E; 10C:14E e luz constante. Houve inibição da proliferação celular por luz. O padrão de expressão temporal dos genes Per1, Cry1b, Clock e da melanopsina foi estudado, assim como sua modulação por ET-1. Células ZEM 2S foram mantidas em fotoperíodo 12C:12E (luz acesa às 9:00h) durante cinco dias, após o que foram tratadas com ET-1 nas concentrações 10-11M, 10-10M, 10-9M e 10-8M, durante 24h. O RNA extraído a cada 3h foi submetido a RT-PCR para posterior análise por PCR quantitativo. RNA ribossômico 18S foi utilizado como normalizador do experimento. Melanopsina não apresentou ritmicidade de expressão em fotoperíodo 12C:12E. ET-1 exerceu efeito bifásico, aumentando a expressão nas menores concentrações de hormônio utilizadas e diminuindo nas maiores. Na concentração 10-10M, ET-1 aparentemente estabeleceu uma oscilação ao longo das 24 horas, com crescente expressão na fase de escuro, atingindo um pico em ZT21 e decrescente durante o período de luz, com o mínimo em ZTs 6 e 9. A expressão do gene Clock é rítmica em regime fotoperíodo 12C:12E, com valores significativamente maiores em ZT12 a ZT21 do que em ZT0, ZT3 e ZT9, indicando um aumento de expressão coincidente com o período de escuro. Foi observado um pico de expressão em ZT6, durante a fase de luz. ET-1 nas concentrações de 10-11 e 10-10M aboliu o ritmo de expressão de Clock, e inibiu o pico de expressão em ZT6. Expressão de Clock permaneceu elevada somente em ZT18. Nas maiores concentrações (10-9M e 10-8M), a inibição ocorreu em todos os ZTs, abolindo completamente o ritmo e atenuando qualquer variação previamente observada entre os ZTs. A expressão do gene Per1 é rítmica em regime fotoperíodo 12C:12E, com valores significativamente maiores nos ZTs 21, 0, 3, 6 e 9 do que nos ZTs 12, 15 e 18, indicando um aumento de expressão na fase de claro. Vale mencionar que já em ZT21, há um aumento significativo antecipatório da fase de luz. Nas concentrações de 10-11 e 10-10M, ET-1 não alterou o período ou a amplitude desse ritmo. A ação evidente de ET-1 foi a inibição da expressão de Per1 na fase de luz (ZT0, ZT3, ZT6 e ZT9), e também em ZT21 (fase de escuro) nas maiores concentrações (10-9M e 10-8M) não afetando o período da oscilação, mas diminuindo marcadamente sua amplitude. A expressão de Cry1b foi rítmica durante o ciclo claro:escuro, com aumento na fase de claro e diminuição na fase de escuro. Novamente a ET-1 apresentou um efeito bifásico sobre a expressão deste gene, aumentando a mesma durante a fase de luz na concentração de 10-11M, e em ZT6 e ZT9 na concentração 10-10M. No entanto, não alterou o período ou a amplitude do ritmo. Por outro lado, durante toda a fase de luz houve inibição deste gene na presença de ET-1 10-9 e 10-8M, diminuindo a amplitude observada nas células controle. / Biological clocks are endogenous timekeepers that are present both in eukaryotic as in prokaryotic organisms. Different clocks have different periods, and those that have about 24h of oscillation are called circadian clocks. In mammals, the first identified circadian clock is located in the suprachiasmatic nucleus, in the hipothalamus. It is now well known that clocks are present in brain regions other than the suprachiasmatic nucleus and in many peripheral tissues. In Drosophila and Danio rerio, peripheral oscillators can be synchronized directly by light, while in mammals the reset of the phase seems to be controlled by signals regulated by the suprachiasmatic timekeepers. The maintenance of the circadian clock is governed by positive and negative feedback loops, in general starting with the activation of Per and Cry genes by CLOCK and BMAL1. A new opsin called melanopsin, was recently discovered in the retina of all studied vertebrates, in a subset of intrinsically photosensitive ganglion cells. This photopigment is responsible for capturing light and sending this information to the suprachiasmatic nucleus. Endothelin (ET) is a 21-amino acid residue vasoconstrictor peptide. There are three endogenous isoforms of ETs, ET1, ET2 and ET3. Three subtypes of endothelin receptors have already been cloned: ETA, ETB and ETC, all members of the family of G protein -coupled receptors. Organs, tissues and cells of Danio rerio constitute an excellent model for the study of clock genes and rhythms in vitro. In ZEM 2S embryonic cells of this teleost, we demonstrated the presence of melanopsin, the endothelin receptor ETA, and the six Cry genes by PCR. The presence of melanopsin was also confirmed by immunohistochemistry. ZEM 2S cells previously kept for five days in 14L:10D (lights on 9:00am) were transferred in the sixth day to the following conditions: constant darkness, 14L:10D, 10L:14D and constant light, and growth curves were determined. ZEM 2S showed inhibition of proliferation by light. The temporal expression pattern of the genes Per1, Cry1b, Clock and of melanopsin and their modulation by ET-1 were studied. ZEM 2S cells were kept in 12D:12L photoperiod (lights on 9:00am) for five days, and then treated with 10-11M, 10-10M, 10-9M and 10-8M ET-1, for 24h. RNA extracted every 3 hours was submitted to RT-PCR for subsequent analysis by Real Time-PCR. 18S ribosomal RNA was used to normalize the results. Melanopsin did not show rhythmicity of expression in 12D:12L photoperiod. ET-1 exhibited a biphasic effect, increasing the expression in the lower concentrations, and reducing at the higher concentrations. At 10-10M, ET-1 apparently established an oscillation along the 24h-period, with increasing expression in the dark phase, reaching a peak at ZT2, and decreasing during the light phase, with the minimum at ZT6 and 9. The expression of Clock gene was rhythmic in 12D:12L photoperiod, with significant higher values in ZT12 to ZT21 than ZT0, ZT3 e ZT9, indicating an increase of expression coincident with the dark period. A peak of expression was observed at ZT6, during the light phase. At 10-11 and 10-10M, ET-1 abolished the rhythm of expression of Clock, and inhibited the peak of expression at ZT6. Expression of Clock remained high only at ZT18. At the higher concentrations (10-9M e 10-8M), the inhibition occurred at all ZTs, completely abolishing the rhythm and attenuating any variation previously observed among ZTs. The expression of Per1 gene was rhythmic in 12D:12L photoperiod, with significant higher values at ZTs 21, 0, 3, 6 and 9 than at ZTs 12, 15 and 18, indicating an increase of expression in the light phase. It is important to mention that at ZT21 there was already a significant increase, anticipatory of the light phase. At 10-11 e 10-10M, ET-1 did not alter neither the period nor the amplitude of this rhythm. The evident action of ET-1 was the inhibition of Per1 expression in the light phase (ZT0, ZT3, ZT6 e ZT9), and also at ZT21 (dark phase), at the higher concentrations (10-9M e 10-8M), with no change in the oscillation period, but markedly reducing its amplitude. The expression of Cry1b was rhythimic during the light:dark cycle, with increase in the light phase and reduction in the dark phase. Again, ET-1 showed a biphasic effect on this gene expression, increasing it during the light phase at the concentration of 10-11M, and at ZT6 and 9 at 10-10M. However, the hormone did not affect either the period or the amplitude of the rhythm. On the other hand, along the light phase, there was inhibition of Cry1b in the presence of ET-1 10-9 and 10-8M, reducing the amplitude observed in the control cells.

Syssphinx molina (Cramer) é considerada uma espécie de interesse fitossanitário, pois pode ser praga de algumas plantas cultivadas pelo homem, além disso, em lavouras de monoculturas podem ocorrer acidentes com as larvas dessa espécie, causando dermatites nos trabalhadores. O principal objetivo desse estudo é obter e caracterizar as células embrionárias indiferenciadas de Syssphinx molina. Ovos da espécie serão obtidos através de mariposas fêmeas grávidas, coletadas pela equipe da Coleção Zoológica do Maranhão (CZMA), da Universidade Estadual do Maranhão (UEMA), Campus Caxias. Os ovos foram caracterizados e comparados com ovos de outras espécies filogeneticamente próximas à S. molina. Culturas primárias de células embrionárias de S. molina foram cultivadas por 20 dias, ocorreram duas passagens e procedeu-se com o congelamento. Após descongelamento das células ocorreram 10 passagens. Foram analisadas amostras de células de cada passagem para obter dados do ciclo célular e características das células através de uso de marcadores: Anti-Axons, Anti-Caspase 3 ativa, Anti-CD105, Anti-CD117, Anti-CD24, Anti-CD43, Anti-CD73, Anti-CD90/Thy1, Anti-Ciclina D1, Anti GM 130, Anti-HLA DR, Anti-HSP47, Anti-HSP70,. Anti-KI67, Anti-MCP1, Anti- Oct 3/4, Anti-p53, Anti RAB 5, Anti-SSEA4, Anti-Stro-1, Anti-TGF beta 1, Anti-Vimentina e Schneider L2. Pela primeira vez é determinado um protocolo para resfriamento de ovos de S. molina, assim como protocolo para cultura primária e secundária de células embrionárias dessa espécie. São analisadas também as idades gestacionais dos ovos de S. molina e comparadas com ovos de outras espécies de mariposas da mesma subfamília. A análise de ciclo celular e marcadores confirmam a alta taxa de proliferação das células, no entanto, a análise com os anticorpos Anti-Caspase 3 ativa e Anti-P53 mostrou o percentual de morte celular programada (apoptose) é, geralmente, maior que 25% nas populações de células analisadas. Os marcadores Anti GM130 e Anti RAB 5, que participam, respectivamente, do recrutamento de proteínas pela fase cis do aparelho de Golgi e do processo de maturação do endossoma, marcaram mais de 50% das células das amostras analisadas. Anti-HLA-DR, que revela proteínas da membrana do linfócito T, com um percentual geralmente superior a 30% de marcação. Dentre os marcadores de células multi e pluripotentes, aquele que marcou maior taxa de células foi Anti- CD117, que se liga em células estaminais hematopoiéticas. Todos os anticorpos utilizados para marcar células do sistema hematopoiético (Anti-CD24, Anti-CD43, Anti-CD73, Anti-CD90/Thy1, Anti-HLA DR e Anti-MCP1) foram expressos nas células cultivadas de S. molina. Portanto, entende-se que os insetos, a exemplo de S. molina, são um grupo que possuem atividades metabólicas complexas e o entendimento dessas atividades permitirá, no futuro, delinear novas formas de controle biológico. Além disso, os dados inéditos sobre o sistema hematopoiético dos insetos apresentado nesse trabalho, além constitui um subsídio fundamental para estabelecer futuros modelos importantes para estudos de estratégias de controle biológico, como também poderá auxiliar no desenvolvimento de técnicas para combater doenças transmitidas por insetos. / Syssphinx molina (Cramer) is considered a species of phytosanitary interest, it can be curse of some plants cultivated by man, in addition, in monoculture plantations, accidents may occur with the larvae of this species, causing dermatitis in workers. The main objective of this study is to obtain and characterize the undifferentiated embryonic cells of Syssphinx molina. Eggs of the species will be obtained through pregnant female moths, collected by the team of the Coleção Zoológica do Maranhão (CZMA), Universidade Estadual do Maranhão (UEMA), Campus Caxias-MA. The eggs were characterized and compared with eggs of other phylogenetically close species of S. molina. Primary cultures of S. molina embryonic cells were cultured for 20 days, Two passes occurred and proceeded with freezing. After thawing of the cells, there were 10 passes. Cell samples from each passage were analyzed to obtain cell cycle data and cell characteristics through the use of markers: Anti-Axons, Anti-Caspase 3 ativa, Anti-CD105, Anti-CD117, Anti-CD24, Anti-CD43, Anti-CD73, Anti-CD90/Thy1, Anti-Ciclina D1, Anti GM 130, Anti-HLA DR, Anti-HSP47, Anti-HSP70,. Anti-KI67, Anti-MCP1, Anti- Oct 3/4, Anti-p53, Anti RAB 5, Anti-SSEA4, Anti-Stro-1, Anti-TGF beta 1, Anti-Vimentina e Schneider L2. For the first time a protocol for cooling eggs of S. molina is determined, as well as protocol for primary and secondary culture of embryonic cells of this species. The gestational age of S. molina eggs and compared to eggs of other species of moths of the same subfamily. Cell cycle analysis and markers confirm the high rate of cell proliferation, however, analysis with the active Anti-Caspase 3 and Anti-P53 antibodies showed the percentage of programmed cell death (apoptosis) is generally greater than 25 % in the analyzed cell populations. Markers Anti GM130 and anti RAB 5, which participate respectively, recruitment of proteins by cis phase of the Golgi apparatus and endosome maturation process, scored more than 50% of the cells in the samples analyzed. Anti-HLA-DR, which reveals T lymphocyte membrane proteins, with a percentage generally greater than 30% labeling. Among the multi- and pluripotent cell markers, the one that scored the highest cell rate was Anti-CD117, which binds to hematopoietic stem cells. All antibodies used to label cells from the hematopoietic system (Anti-CD24, Anti-CD43, Anti-CD73, Anti-CD90 / Thy1, Anti-HLA DR and Anti-MCP1) were expressed in the cultured cells of S. molina. Therefore, it is understood that insects, like S. molina, are a group that has complex metabolic activities and the understanding of these activities will, in the future, outline new forms of biological control. In addition, the unpublished data on the hamatopoietic system of insects presented in this work, beyond is a key benefit to establish future important models for studies of biological control strategies, but may also assist in the development of techniques to combat diseases transmitted by insects.

Cultura de células de carrapatos, é uma ferramenta importante, para isolar e estudar os agentes de doenças transmissíveis. Amblyomma sculptum é o principal vetor de Rickettsia rickettsii, o agente da febre maculosa. O objetivo deste estudo foi estabelecer e caracterizar as células deste carrapato, além de testar seu potencial uso, como substrato para o crescimento e isolamento de patógenos. A partir de massas de ovos de A. sculptum, culturas primárias foram, preparadas em meio L-15B, subcultivadas ao atingirem a confluência necessária e criopreservadas em diversas passagens. A boa recuperação celular estabeleceu a linhagem IBU/ASE-16, a qual foi testada para, Rickettsia spp, Trypanosoma theileri e Leishmania infantum chagasi, obtendo-se bons resultados. A citometria de fluxo analisou a expressão de marcadores de células-tronco, proliferação, diferenciação e regulação do ciclo celular, nas IBU/ASE-16. O Δψm mostrou atividade das mitocôndrias e ausência de células inativas. A microscopia confocal, localizou estruturas celulares marcadas com fluorocromos, enquanto que a MEV,mostrou, junções intercelulares, matriz extracelular e redes neuronais. O teste de tumorigênese em camundongos Balb/c nu/nu, não resultou em crescimento de tumores. / Cell cultures of ticks are important tools to isolate and study agents of transmissible diseases. Amblyomma sculptum is the main vector of Rickettsia rickettsii, the agent for spotted fever. The aim of this study was to establish and characterize the cells of this tick, and test their potential use as a substrate for the growth and isolation of pathogens. From a egg masses of A. sculptum, primary cultures were prepared in L-15B medium, subcultured as they reached the necessary convergence and cryopreserved in several passages. The good cell recovery established IBU/ASE-16 lineage, which was tested for Rickettsia spp, Trypanosoma theileri and Leishmania infantum chagasi, yielding good results. Flow cytometry analyzed the expression of stem cell markers, proliferation, differentiation and regulation of the cell cycle, in the IBU/ASE-16 lineage. The Δψm showed activity of mitochondria and absence of inactive cells. Confocal microscopy located cell structures marked with fluorochromes, while MEV showed intercellular junctions, extracellular matrix and neural networks. Tumorigenesis tests in Balb/c nu/nu mice resulted in no tumor growth.

Cultura de células de carrapatos, é uma ferramenta importante, para isolar e estudar os agentes de doenças transmissíveis. Amblyomma sculptum é o principal vetor de Rickettsia rickettsii, o agente da febre maculosa. O objetivo deste estudo foi estabelecer e caracterizar as células deste carrapato, além de testar seu potencial uso, como substrato para o crescimento e isolamento de patógenos. A partir de massas de ovos de A. sculptum, culturas primárias foram, preparadas em meio L-15B, subcultivadas ao atingirem a confluência necessária e criopreservadas em diversas passagens. A boa recuperação celular estabeleceu a linhagem IBU/ASE-16, a qual foi testada para, Rickettsia spp, Trypanosoma theileri e Leishmania infantum chagasi, obtendo-se bons resultados. A citometria de fluxo analisou a expressão de marcadores de células-tronco, proliferação, diferenciação e regulação do ciclo celular, nas IBU/ASE-16. O Δψm mostrou atividade das mitocôndrias e ausência de células inativas. A microscopia confocal, localizou estruturas celulares marcadas com fluorocromos, enquanto que a MEV,mostrou, junções intercelulares, matriz extracelular e redes neuronais. O teste de tumorigênese em camundongos Balb/c nu/nu, não resultou em crescimento de tumores. / Cell cultures of ticks are important tools to isolate and study agents of transmissible diseases. Amblyomma sculptum is the main vector of Rickettsia rickettsii, the agent for spotted fever. The aim of this study was to establish and characterize the cells of this tick, and test their potential use as a substrate for the growth and isolation of pathogens. From a egg masses of A. sculptum, primary cultures were prepared in L-15B medium, subcultured as they reached the necessary convergence and cryopreserved in several passages. The good cell recovery established IBU/ASE-16 lineage, which was tested for Rickettsia spp, Trypanosoma theileri and Leishmania infantum chagasi, yielding good results. Flow cytometry analyzed the expression of stem cell markers, proliferation, differentiation and regulation of the cell cycle, in the IBU/ASE-16 lineage. The Δψm showed activity of mitochondria and absence of inactive cells. Confocal microscopy located cell structures marked with fluorochromes, while MEV showed intercellular junctions, extracellular matrix and neural networks. Tumorigenesis tests in Balb/c nu/nu mice resulted in no tumor growth.

Submitted by Marco Antonio Oliveira da Silva (maosilva@ipen.br) on 2016-12-22T16:39:39Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-12-22T16:39:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho foi transfectada uma linhagem de células embrionárias de rim humano (HEK293) com os genes das subunidades α e β da tireotrofina humana (hTSH), hormônio glicoproteico secretado pela hipófise. Após 5 dias de cultivo obteve-se uma concentração de hTSH no meio condicionado de 0,95μg/mL. O material foi concentrado e purificado utilizando uma estratégia envolvendo duas etapas, uma cromatografia de troca catiônica e uma cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) de fase reversa, que permitiu uma recuperação de 55% e uma pureza >90%. O produto purificado (hTSH-HEK) foi analisado e comparado a uma preparação comercial obtida em células CHO (hTSH-CHO) e a uma preparação hipofisária (hTSH-Pit). A identidade e a pureza do hTSH-HEK foram avaliadas por métodos físicoquímicos e imunológico (espectrometria de massa MALDI-TOF, HPLC de exclusão molecular e de fase reversa, SDS-PAGE e ensaio imunoradiométrico). A porção glicídica do hTSH-HEK foi avaliada pela análise do perfil dos N-glicanos e o comportamento biológico deste hormônio foi avaliado por bioensaio in vivo e estudo farmacocinético. As 3 preparações apresentaram pureza equivalente (97%) e a massa molecular relativa do hTSH-HEK foi 2,1% menor do que a do hTSH-CHO e 2,7% maior do que a do hTSH-Pit. A maior hidrofobicidade relativa, avaliada por RP-HPLC, foi a do hTSH-HEK. Os N-glicanos identificados no hTSH-HEK foram do tipo complexo, apresentando predominantemente estruturas tri-antenárias, enquanto no hTSH-CHO e no hTSH-Pit as estruturas bi-antenárias foram predominantes. Foram detectadas diferenças significativas relacionadas à composição dos carboidratos para estas preparações, um teor muito menor de ácido siálico e muito maior de fucose foram observados no hTSHHEK. Foi confirmada a atividade biológica das 3 preparações, sendo a bioatividade do hTSHHEK 39% e 16% inferior à do hTSH-CHO e hTSH-Pit, respectivamente. A meia-vida circulatória do hTSH-HEK foi menor (1,5 X) que a do hTSH-CHO e a do hTSH-Pit (1,2 X). De acordo com esses resultados o hTSH-HEK pode ser considerado uma alternativa viável para aplicações clínicas especialmente por sua origem humana e composição de carboidratos. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP