Chauliognathus pensylvanicus (De Geer) and C. marginatus (Fabr.) are two of the most common species of cantharid beetles observed in agroecosystems in Virginia. Despite their widespread abundance and early recognition and description in the 1700s, little is known about their phenology and ecological role in agricultural systems. Immatures have been recorded feeding upon soft-bodied insects such as lepidopteran larvae, and adults frequently visit flowering plants, where they eat nectar and/or pollen. Beyond those observations, relatively little is known about these species, which are conspicuous elements on and around farms, though there is considerable potential for their use as pollinators and predators in a biological pest control context. I employed a phenological study to determine the period of C. marginatus activity in Southwestern Virginia, and found adults active on a variety of flowers from mid-May to late July. On these flowers, they spent a large percentage of their day mating or feeding, with significant differences in the percentage of beetles participating in behaviors based on time of day and beetle sex, but not based on month. The majority of C. marginatus observations occurred on narrowleaf mountain mint (Pycnanthemum tenuifolium Schrad.), poison hemlock (Conium maculatum L.), and wild bergamot (Monarda fistulosa L.). I also used a community science-based approach to evaluate the usage of host plants and flower colors by C. marginatus and C. pensylvanicus. Chauliognathus marginatus utilized white flowers more than expected based on their potential availability, while C. pensylvanicus utilized yellow flowers over all other flower colors and more than expected based on their potential availability. Communities of flowers available to and observed with C. marginatus and C. pensylvanicus differed significantly at the family and genus levels. Laboratory bioassays supported these conclusions regarding C. pensylvanicus color preference, but not C. marginatus color preference. Lastly, because of their susceptibility to nontarget chemical exposure in agroecosystems, I tested the efficacy of both organic and conventional vegetable insecticides against C. marginatus adults. The highest mortality was seen in the acetamiprid, flupyridifurone, sulfoxaflor, and imidacloprid treatments, which reached 97-100% mortality at two days after treatment. High mortality (60-97% two days after treatment) was also seen in the organic treatments containing azadirachtins, pyrethrins, and Chromobacterium subtsugae strain PRAA4-1T. Mortality in the Burkholderia spp. strain A396 and spinosad treatments was not significantly different from that of the controls, however, control mortality was relatively high in both assays. / Doctor of Philosophy / Soldier beetles are common but underappreciated members of many ecosystems across the world. Two species are seen especially frequently on or around farms in Virginia: the margined leatherwing and the goldenrod soldier beetle. These beetles are active during different periods of the year (spring and fall, respectively), and adults gather in large numbers on flowering plants and may be beneficial pollinators of some flower species. Their immatures are stealthy and typically crawl along the ground, but may climb into crop plants to eat pest insects. Because of these potential roles in pest management, we studied their yearly activity, preferences in flower types and colors, and their susceptibility to chemical insecticides that are commonly used in vegetable crops. Margined leatherwing adults were active on wildflowers and flowering weeds from mid-May to late July. While they were on these flowers, they spent most of their day mating and feeding. Most of the observations we made were on narrowleaf mountain mint (a native perennial wildflower), poison hemlock (a toxic biennial invasive weed), and wild bergamot (a native perennial wildflower). I was interested in determining what flowers and flower colors each soldier beetle was found most frequently on throughout their entire range, so we used community science data collected from iNaturalist to evaluate those questions. Margined leatherwings were found much more often on white flowers than flowers of any color, and more than I expected based on the proportion of white flowers blooming in the spring. Goldenrod soldier beetles were found much more often on yellow flowers, and more than I expected based on the proportion of yellow flowers that bloom in the fall. The types of flowers blooming for each of these two species were different, as well as the types of flowers they visited. Our results were partially supported with a laboratory experiment where beetles had to choose colored panels to escape an enclosure; the goldenrod soldier beetles chose the yellow panel a great majority of the time, but the margined leatherwings did not choose the white panel as much as we expected. These differences in color and flower preferences are interesting and should be explored further. Finally, I tested several organic and conventional (non-organic) insecticides against margined leatherwing adult beetles to see how they would react if incidentally exposed in a farm setting. Insecticides of both types caused considerable mortality over two days, though two of the products we tested seemed not to have major negative effects on the beetles. This experiment was difficult because it seems that margined leatherwings are sensitive to being contained to experimental chambers, and many died without being exposed to any insecticide at all. In summary, these beetles are important, unique, and interesting, and deserve more study, especially regarding their potential role in agricultural pest management. These studies are some of the first to explore the behavior, host plants, and insecticide tolerance of these common soldier beetles, but will hopefully inspire others to look deeper into their biology in the future.

A plasticidade do desenvolvimento gonadal em peixes, que contrasta com os padrões mais estáveis encontrados nos demais vertebrados, deu origem a várias questões intrigantes relativas tanto ao seu significado adaptativo quanto aos fatores genéticos e fisiológicos que modulam o processo. A inversão do sexo em peixes hermafroditas seqüenciais (protândricos ou protogínicos) ocorre em decorrência de diversos fatores, dentre eles, fisiológicos, genéticos e comportamentais podendo ser ainda decorrente do comportamento social. A garoupa verdadeira, Epinephelus marginatus é um peixe teleósteo, hermafrodita protogínico característico do litoral rochoso, maturando primeiramente como fêmeas, e posteriormente, na vida adulta, os ovários são substituídos por testículos, transformando-os em machos reprodutivamente ativos. No presente trabalho foram realizados três experimentos de inversão sexual em condições assistidas, em diferentes estações do ano, utilizando a mesma dose do inibidor de aromatase (IA) letrozole (100μg/Kg) para promover a inversão sexual de E. marginatus visando contribuir e aprimorar o conhecimento dos mecanismos fisiológicos envolvidos nesse processo. O primeiro e o terceiro experimentos foram iniciados na primavera e início da primavera respectivamente e promoveram a inversão sexual com uma diminuição no índice gonadossomático (IGS) nos animais do grupo experimental que apresentaram uma desorganização gonadal peculiar, com lamelas características de ovário, no entanto em seu interior observou-se o compartimento intersticial desenvolvido com cistos de células germinativas masculinas em estágios avançados da espermatogênese, (espermatócitos, espermátides) células de Sertoli e grande quantidade de cistos rompidos com a liberação de espermatozoides no lúmen. Após trinta dias do início do experimento obteve-se um aumento significativo de 11 ceto-testosterona (11KT) e a concentração de estradiol (E2) permaneceu inalterada; com setenta e sete dias após o início do experimento constatou-se uma elevação na concentração de testosterona (T), uma queda nos níveis de 11KT, persistindo a manutenção na concentração de E2. Neste cenário, principalmente as concentrações de andrógenos podem ter ativado a alça de feedback negativo e juntamente com a ativação do sistema da kisspeptina podem ter promovido a ação do GnRH desviando a produção de FSH para LH. Nesse momento o número de cópias obtidas de βFSH na hipófise foi significativamente menor que o número encontrado no grupo controle. Ao observarmos o aumento significativo da concentração plasmática de 17-alfaOHprogesterona podemos sugerir que a ação do GnRH tenha aumentado a secreção do LH, principal gonadotropina que estimula a produção de progestágenos. Os machos invertidos produziram um volume médio de sêmen de 118,20 ± 24,83 μL com motilidade de 90% e densidade espermática de 8,94 ± 4,34 x 109 células mL-1. Não foram obtidas diferenças nas concentrações de proteínas totais plasmática, hepática e musculares. No experimento implantado no verão de 2010 o tratamento não promoveu a inversão sexual, o IGS não apresentou diferença significativa entre os animais tratados com inibidor de aromatase e os animais do grupo controle. Nas gônadas dos animais do grupo experimental foi observada uma ligeira desorganização da arquitetura gonadal com cistos em formação e um número grande de ovócitos em degeneração demonstrando que ao longo do processo de inversão sexual pode haver uma fase de intersexo. Após trinta dias do início do experimento obteve-se um aumento significativo de T e a concentração de E2 permaneceu inalterada. Não foram observadas diferenças significativas entre o número de cópias de βFSH e βLH ao longo do experimento. O resultado obtido para a concentração de proteínas totais do músculo dos animais do grupo experimental apresentou um aumento significativo em relação à concentração encontrada nos animais do grupo controle. Não ocorreu espermiação e a inversão se deu de forma incompleta promovendo indivíduos intersexo. De uma forma geral podemos concluir que o uso de inibidor de aromatase é um método eficaz para promover a inversão sexual em hermafroditas protogínicos como a garoupa verdadeira. O aumento dos andrógenos pode ser o gatilho da inversão sexual com papel fundamental na reestruturação gonadal e formação do tecido germinativo masculino neste processo / The plasticity of gonadal development in fish, which contrasts with the more stable patterns found in other vertebrates, has given rise to several thrilling questions concerning both, its adaptive significance regarding the genetic and physiological factors that modulate the process. The sex inversion in sequential hermaphrodites fish (protandrous or protogynuos) occurs due to several factors, including, physiological, genetic and behavioral, and may also be due to social behavior. The dusky grouper, Epinephelus marginatus is a teleost fish, protogynous hermaphrodite characteristic of rocky bottoms, maturing first as females and later in adult life, the ovaries are replaced by the testes, turning them into reproductively males. In this work three sex inversion experiments were performed in captivity in different seasons of the year, using the same dose of aromatase inhibitor (AI) letrozole (100μg/Kg) to promote sexual inversion in E. marginatus, to contribute and improve the knowledge of the physiological mechanisms involved in this process. The first and third experiments started in the spring and early spring, respectively and promoted sexual inversion with a decrease in the gonadosomatic index (GSI) in the animals from the experimental group, that showed a peculiar disorganized gonadal, with lamellae, characteristic from ovaries, however with an interstitial compartment developed with cysts of male germ cells in advanced stages of spermatogenesis (spermatocytes, spermatids), Sertoli cells and a large amount of cysts ruptured with the release of sperm in the lumen. After thirty days from the beginning of the experiment, there was an increase in 11- ketotestosterone (11KT) levels and an unchanged concentration of estradiol (E2); after seventy-seven days, there was a significant increase in testosterone (T) levels, a decrease in the 11KT levels and the maintenance of E2 plasma concentration. In this point of view, mainly the concentration of androgens may have activated the negative feedback loop and with the activation of the kisspeptin system may have promoted the action of GnRH diverting the production of FSH to LH. At this moment the number of copies of pituitary βFSH produced was ignificantly lower than the number of control group copies. The significant increase in plasma 17- alfaOHprogesterona concentration observed could suggest that the action of GnRH has increased the secretion of LH, the main gonadotropin that stimulates the production of progestogen. Inverted males produced an average volume of semen of 118.20 ± 24.83 μl with 90% motility and sperm density of 8.94 ± 4.34 x 109 cells.ml-1. No differences were obtained at the concentrations of total protein in plasma, liver and muscle. In the experiment established in the summer of 2010, the treatment did not promote sexual inversion, the GSI was not significantly different between animals treated with aromatase inhibitor and the control group. In the gonads of the animals from the experimental group there was a slight disruption of gonadal architecture with cysts in formation and a large number of degenerating oocytes showing that during the process of sex inversion may be a phase of intersex. Thirty days after the beginning of the experiment there was a significant increase of T and E2 concentration remained unchanged. No significant differences were observed between the number of copies of βFSH and βLH throughout this experiment. The result obtained for the total protein concentration of the muscle in experimental group showed a significant increase compared with the control animals. There was no spermiation and the sex inversion occurred incompletely, with the presence of intersex individuals. In general we could conclude that the use of an aromatase inhibitor is an effective method to promote the sex inversion in hermaphroditic protogynous as the groupers. The increase of androgens could trigger the sex inversion exerting an important role in gonadal restructuring and the development of male germ tissue in the process

A inversão do sexo em peixes hermafroditas sequenciais (protândricos ou protogínicos) ocorre em decorrência de diversos fatores, dentre eles, fisiológicos, genéticos, podendo ser ainda decorrência do comportamento social. Nos peixes hermafroditas marinhos as alterações sexuais são acompanhadas por alterações anátomo-funcionais das gônadas, coloração e comportamento dos animais. A espécie Epinephelus marginatus (garoupa verdadeira), serranídeo da fauna nativa e amplamente difundida no litoral brasileiro, é um hermafrodita protogínico que apresenta dificuldade na manutenção de indivíduos do sexo masculino em seus cardumes e, além disso, encontra-se na lista de espécies sobreexplotadas. Utilizando-se técnicas de inversão sexual induzida, em cativeiro, para a obtenção de machos, este trabalho teve como objetivo estudar as alterações de alguns tecidos endócrinos durante o processo de inversão sexual, utilizando tratamentos com inibidores de aromatase (AI) e metiltestosterona (MT) em animais jovens. Ao longo de 90 dias de experimento a utilização do AI e do MT promoveu uma aparente desorganização da arquitetura gonadal padrão, massiva degeneração das células germinativas femininas, surgimento de centros melanomacrofágicos, proliferação de estruturas associadas ao sexo masculino (tecido intersticial e células germinativas masculinas) e a maturação das células germinativas masculinas. A utilização do andrógeno sintético MT (sozinho ou combinado com AI) possibilitou a obtenção de gônadas em fases mais avançadas de espermatogênese, inclusive a fase de espermiogênese inicial, com redução significativa dos valores do índice gonadossomático (IGS). Já com a utilização do AI foram encontradas gônadas em processos de intersexo mais clássicos após 90 dias experimentais. As análises de imunomarcação das células gonadotrópicas hipofisárias foram viáveis utilizando-se anticorpos de salmão e os resultados mostraram que as células produtoras de FSH (hormônio folículo-estimulante) e LH (hormônio luteinizante) distribuem-se pela proximal pars distalis e pars intermedia da adenohipófise. Os resultados obtidos com as análises imunohistoquímicas da hipófise demonstraram uma marcação de pouca intensidade utilizando-se o anticorpo anti-βFSH no grupo tratado com AI após 90 dias. A análise dos esteróides gonadais mostrou que nos animais tratados com AI, não houve diminuição na concentração do estradiol aos 90 dias, desta forma a alça de feedback negativo provavelmente foi acionada, e a produção de FSH diminuiu, causando o aumento da concentração plasmática de 11 cetotestosterona (11 KT) (via ação do LH). Já nos grupos onde o MT foi administrado, houve uma diminuição na concentração de estradiol após o tratamento, causando possivelmente uma menor intensidade na alça de feedback negativo na hipófise, sendo a ação do andrógeno sintético mais efetiva na espermiogênese nestes animais. As análises das gônadas e da hipófise sugerem a atuação do FSH no início da transição do sexo, sendo proposta a liberação desta glicoproteína como o gatilho para a inversão sexual em hermafroditas protogínicos. Estudos mais detalhados ao longo dos 90 dias de transição gonadal em E. marginatus precisam ser realizados para constatar o real envolvimento do FSH na inversão do sexo e verificar se a liberação do LH estaria envolvida com a produção de 11-ceto-testosterona, a espermiogênese completa e espermiação / The sex inversion in sequential hermaphrodite fish (protandrous or protogynous) occurs due to several factors, including physiological, genetics, and also can be associated with the social behavior. In marine hermaphrodite fish, the sex alterations are followed by anatomic and functional alterations in the gonads, color patterns and animal behavior. The species Epinephelus marginatus (dusky grouper), a native serranid and broadly distributed in the Brazilian coast, is a protogynous with problems in maintaining males in the shoal and, additionally, this species is part of the overexploited marine fish red list. Induction of sex change, in captivity, using aromatase inhibitors (AI) and 17α-methyltestosterone (MT) has been conducted with the purpose to study the morphophysiological alteration in some endocrine tissues in juveniles. During 90 experimental days, the use of AI and MT promoted an apparent disorganization of the standard gonad architecture, a massive degeneration of the female germ cells, the appearance of melanomacrophagic centers, a proliferation of the structures associated with the male sex (interstitial tissue and male germ cells) and the maturation of male germ cells. The use of the synthetic androgen, MT (alone or combined with AI) allowed the obtaining of gonads in a more advanced spermatogenesis phase, including an initial spermiogenesis phase, with a significant reduction of gonadossomatic index (GSI). With the use of AI, the gonads were found in a more classic intersex process after 90 days of experiment. The immunostaining analysis of the gonadotropic cells were viable using salmon antibodies and the results showed that FSH and LH cells were distributed in proximal pars distalis and pars intermedia in adenohypophysis. The immunohistochemistry analysis of the pituitary showed a low intensity of staining with the anti-βFSH in the AI group, after 90 experimental days. The analysis of the gonad steroids showed that in the animals from the AI group, there was no decrease in estradiol levels after 90 days, so the negative feedback loop probably was activated, the FSH secretion decreased, allowing the increase of plasma 11- ketotestosterone (11KT) (through LH action). In the MT groups there was a decrease in plasma estradiol, what probably decreased the intensity of the negative feedback loop in the pituitary, and in this case, the action of the synthetic androgen was predominant in spermiogenesis. The analysis of the gonads and pituitary suggest the action of FSH in the beginning of the sex transition, with the proposal that this glycoprotein acts triggering the sex inversion in protogynous hermaphrodites. We suggest that more detailed studies during the 90 days of gonad transition in E. marginatus must be done in order to find the real involvement of FSH in sex inversion and to elucidate the actual role of LH with 11KT production, the full spermiogenesis and spermiation

O comportamento natatório de larvas de peixes na fase da primeira alimentação de Rachycentron canadum e Epinephelus marginatus foi descrito usando imagens de câmeras de alta frequência (60 a 2000 quadros por segundo) pelas técnicas de imageamento: microscopia de campo claro, sistema de filtros pareados e holografia. Oito métricas comportamentais foram registradas na presença de náuplios de copépodes; rotíferos Brachionus sp. e; sem alimento: natação rotineira (1 a 2,9 vezes o comprimento do corpo por segundo, CP s-¹); natação explosiva (3 a 40 CP s-¹); recuo; distâncias percorridas; batimentos do complexo caudal na natação e manutenção da posição (40 b s-¹); contrações rápidas do corpo em formato de C (de 0,16 a 0,40 s) e S (0,009 a 0,17 s); repouso; e comportamento alimentar (visualização das presas e tentativa de captura). As larvas alteraram a velocidade de natação na presença de presas e aumentaram em função da idade. Os maiores valores alcançados do número de Reynolds foram na presença de presas, para natação rotineira foi 200. As contrações da musculatura e mudanças na velocidade de natação indicam relação com aspectos ecológicos dos organismos, como busca por alimento e interações intra e interespecíficas. / The swimming behavior of first feeding fish larvae Rachycentron canadum and Epinephelus marginatus was described using images acquired with high-speed cameras (60 to 2000 frames per second) by the imaging techniques: bright field microscopy, matched filters system and holography. Eight behavioral metrics were recorded in the presence of copepod nauplii; rotifer Brachionus sp.; and unfed: routine swimming (1 to 2.9 body lengths per second, BL s-¹); burst swimming (3 to 40 BL s-¹); backward swimming; distance traveled; caudal beat frequency of swimming and maintaining of the position (about 40 b s-¹); fast C-turns (0.16 to 0.40 s) and S-turns (0.009 to 0.17 s); rest; and feeding behavior (observation of prey and attempts to capture). The larvae altered their swimming velocity in the presence of prey and incresead according to age. The highest values of the Reynolds number were reached in the presence of prey, to routine swimming was < 20, and to bust swimming > 200. Muscles contractions and changes in the swimming showed a relation to ecological aspects of organisms, like food searching and intra and interspecific interactions.

O comportamento natatório de larvas de peixes na fase da primeira alimentação de Rachycentron canadum e Epinephelus marginatus foi descrito usando imagens de câmeras de alta frequência (60 a 2000 quadros por segundo) pelas técnicas de imageamento: microscopia de campo claro, sistema de filtros pareados e holografia. Oito métricas comportamentais foram registradas na presença de náuplios de copépodes; rotíferos Brachionus sp. e; sem alimento: natação rotineira (1 a 2,9 vezes o comprimento do corpo por segundo, CP s-¹); natação explosiva (3 a 40 CP s-¹); recuo; distâncias percorridas; batimentos do complexo caudal na natação e manutenção da posição (40 b s-¹); contrações rápidas do corpo em formato de C (de 0,16 a 0,40 s) e S (0,009 a 0,17 s); repouso; e comportamento alimentar (visualização das presas e tentativa de captura). As larvas alteraram a velocidade de natação na presença de presas e aumentaram em função da idade. Os maiores valores alcançados do número de Reynolds foram na presença de presas, para natação rotineira foi 200. As contrações da musculatura e mudanças na velocidade de natação indicam relação com aspectos ecológicos dos organismos, como busca por alimento e interações intra e interespecíficas. / The swimming behavior of first feeding fish larvae Rachycentron canadum and Epinephelus marginatus was described using images acquired with high-speed cameras (60 to 2000 frames per second) by the imaging techniques: bright field microscopy, matched filters system and holography. Eight behavioral metrics were recorded in the presence of copepod nauplii; rotifer Brachionus sp.; and unfed: routine swimming (1 to 2.9 body lengths per second, BL s-¹); burst swimming (3 to 40 BL s-¹); backward swimming; distance traveled; caudal beat frequency of swimming and maintaining of the position (about 40 b s-¹); fast C-turns (0.16 to 0.40 s) and S-turns (0.009 to 0.17 s); rest; and feeding behavior (observation of prey and attempts to capture). The larvae altered their swimming velocity in the presence of prey and incresead according to age. The highest values of the Reynolds number were reached in the presence of prey, to routine swimming was < 20, and to bust swimming > 200. Muscles contractions and changes in the swimming showed a relation to ecological aspects of organisms, like food searching and intra and interspecific interactions.

Glycosylation in vertebrates has a main role in many important processes such as cell transport, protein folding, secretion of proteins etc. What function has glycosylation in arthropods, for example in ticks, is rarely studied. This work was focused on analysis of N-glycans in tick tissues, namely in Ixodes ricinus and Dermacentor marginatus. High-mannose glycans as well as complex glycans with or without core-fucosylation were identified in this study.Furthermore several sialylated glycans were present in the studied samples. Sialic acid is found in arthropods rarely and this is the first study which directly proves its presence in ticks using mass spectrometry.

A inversão do sexo em peixes hermafroditas sequenciais (protândricos ou protogínicos) ocorre em decorrência de diversos fatores, dentre eles, fisiológicos, genéticos, podendo ser ainda decorrência do comportamento social. Nos peixes hermafroditas marinhos as alterações sexuais são acompanhadas por alterações anátomo-funcionais das gônadas, coloração e comportamento dos animais. A espécie Epinephelus marginatus (garoupa verdadeira), serranídeo da fauna nativa e amplamente difundida no litoral brasileiro, é um hermafrodita protogínico que apresenta dificuldade na manutenção de indivíduos do sexo masculino em seus cardumes e, além disso, encontra-se na lista de espécies sobreexplotadas. Utilizando-se técnicas de inversão sexual induzida, em cativeiro, para a obtenção de machos, este trabalho teve como objetivo estudar as alterações de alguns tecidos endócrinos durante o processo de inversão sexual, utilizando tratamentos com inibidores de aromatase (AI) e metiltestosterona (MT) em animais jovens. Ao longo de 90 dias de experimento a utilização do AI e do MT promoveu uma aparente desorganização da arquitetura gonadal padrão, massiva degeneração das células germinativas femininas, surgimento de centros melanomacrofágicos, proliferação de estruturas associadas ao sexo masculino (tecido intersticial e células germinativas masculinas) e a maturação das células germinativas masculinas. A utilização do andrógeno sintético MT (sozinho ou combinado com AI) possibilitou a obtenção de gônadas em fases mais avançadas de espermatogênese, inclusive a fase de espermiogênese inicial, com redução significativa dos valores do índice gonadossomático (IGS). Já com a utilização do AI foram encontradas gônadas em processos de intersexo mais clássicos após 90 dias experimentais. As análises de imunomarcação das células gonadotrópicas hipofisárias foram viáveis utilizando-se anticorpos de salmão e os resultados mostraram que as células produtoras de FSH (hormônio folículo-estimulante) e LH (hormônio luteinizante) distribuem-se pela proximal pars distalis e pars intermedia da adenohipófise. Os resultados obtidos com as análises imunohistoquímicas da hipófise demonstraram uma marcação de pouca intensidade utilizando-se o anticorpo anti-&#946;FSH no grupo tratado com AI após 90 dias. A análise dos esteróides gonadais mostrou que nos animais tratados com AI, não houve diminuição na concentração do estradiol aos 90 dias, desta forma a alça de feedback negativo provavelmente foi acionada, e a produção de FSH diminuiu, causando o aumento da concentração plasmática de 11 cetotestosterona (11 KT) (via ação do LH). Já nos grupos onde o MT foi administrado, houve uma diminuição na concentração de estradiol após o tratamento, causando possivelmente uma menor intensidade na alça de feedback negativo na hipófise, sendo a ação do andrógeno sintético mais efetiva na espermiogênese nestes animais. As análises das gônadas e da hipófise sugerem a atuação do FSH no início da transição do sexo, sendo proposta a liberação desta glicoproteína como o gatilho para a inversão sexual em hermafroditas protogínicos. Estudos mais detalhados ao longo dos 90 dias de transição gonadal em E. marginatus precisam ser realizados para constatar o real envolvimento do FSH na inversão do sexo e verificar se a liberação do LH estaria envolvida com a produção de 11-ceto-testosterona, a espermiogênese completa e espermiação / The sex inversion in sequential hermaphrodite fish (protandrous or protogynous) occurs due to several factors, including physiological, genetics, and also can be associated with the social behavior. In marine hermaphrodite fish, the sex alterations are followed by anatomic and functional alterations in the gonads, color patterns and animal behavior. The species Epinephelus marginatus (dusky grouper), a native serranid and broadly distributed in the Brazilian coast, is a protogynous with problems in maintaining males in the shoal and, additionally, this species is part of the overexploited marine fish red list. Induction of sex change, in captivity, using aromatase inhibitors (AI) and 17&#945;-methyltestosterone (MT) has been conducted with the purpose to study the morphophysiological alteration in some endocrine tissues in juveniles. During 90 experimental days, the use of AI and MT promoted an apparent disorganization of the standard gonad architecture, a massive degeneration of the female germ cells, the appearance of melanomacrophagic centers, a proliferation of the structures associated with the male sex (interstitial tissue and male germ cells) and the maturation of male germ cells. The use of the synthetic androgen, MT (alone or combined with AI) allowed the obtaining of gonads in a more advanced spermatogenesis phase, including an initial spermiogenesis phase, with a significant reduction of gonadossomatic index (GSI). With the use of AI, the gonads were found in a more classic intersex process after 90 days of experiment. The immunostaining analysis of the gonadotropic cells were viable using salmon antibodies and the results showed that FSH and LH cells were distributed in proximal pars distalis and pars intermedia in adenohypophysis. The immunohistochemistry analysis of the pituitary showed a low intensity of staining with the anti-&#946;FSH in the AI group, after 90 experimental days. The analysis of the gonad steroids showed that in the animals from the AI group, there was no decrease in estradiol levels after 90 days, so the negative feedback loop probably was activated, the FSH secretion decreased, allowing the increase of plasma 11- ketotestosterone (11KT) (through LH action). In the MT groups there was a decrease in plasma estradiol, what probably decreased the intensity of the negative feedback loop in the pituitary, and in this case, the action of the synthetic androgen was predominant in spermiogenesis. The analysis of the gonads and pituitary suggest the action of FSH in the beginning of the sex transition, with the proposal that this glycoprotein acts triggering the sex inversion in protogynous hermaphrodites. We suggest that more detailed studies during the 90 days of gonad transition in E. marginatus must be done in order to find the real involvement of FSH in sex inversion and to elucidate the actual role of LH with 11KT production, the full spermiogenesis and spermiation

A plasticidade do desenvolvimento gonadal em peixes, que contrasta com os padrões mais estáveis encontrados nos demais vertebrados, deu origem a várias questões intrigantes relativas tanto ao seu significado adaptativo quanto aos fatores genéticos e fisiológicos que modulam o processo. A inversão do sexo em peixes hermafroditas seqüenciais (protândricos ou protogínicos) ocorre em decorrência de diversos fatores, dentre eles, fisiológicos, genéticos e comportamentais podendo ser ainda decorrente do comportamento social. A garoupa verdadeira, Epinephelus marginatus é um peixe teleósteo, hermafrodita protogínico característico do litoral rochoso, maturando primeiramente como fêmeas, e posteriormente, na vida adulta, os ovários são substituídos por testículos, transformando-os em machos reprodutivamente ativos. No presente trabalho foram realizados três experimentos de inversão sexual em condições assistidas, em diferentes estações do ano, utilizando a mesma dose do inibidor de aromatase (IA) letrozole (100&mu;g/Kg) para promover a inversão sexual de E. marginatus visando contribuir e aprimorar o conhecimento dos mecanismos fisiológicos envolvidos nesse processo. O primeiro e o terceiro experimentos foram iniciados na primavera e início da primavera respectivamente e promoveram a inversão sexual com uma diminuição no índice gonadossomático (IGS) nos animais do grupo experimental que apresentaram uma desorganização gonadal peculiar, com lamelas características de ovário, no entanto em seu interior observou-se o compartimento intersticial desenvolvido com cistos de células germinativas masculinas em estágios avançados da espermatogênese, (espermatócitos, espermátides) células de Sertoli e grande quantidade de cistos rompidos com a liberação de espermatozoides no lúmen. Após trinta dias do início do experimento obteve-se um aumento significativo de 11 ceto-testosterona (11KT) e a concentração de estradiol (E2) permaneceu inalterada; com setenta e sete dias após o início do experimento constatou-se uma elevação na concentração de testosterona (T), uma queda nos níveis de 11KT, persistindo a manutenção na concentração de E2. Neste cenário, principalmente as concentrações de andrógenos podem ter ativado a alça de feedback negativo e juntamente com a ativação do sistema da kisspeptina podem ter promovido a ação do GnRH desviando a produção de FSH para LH. Nesse momento o número de cópias obtidas de &beta;FSH na hipófise foi significativamente menor que o número encontrado no grupo controle. Ao observarmos o aumento significativo da concentração plasmática de 17-alfaOHprogesterona podemos sugerir que a ação do GnRH tenha aumentado a secreção do LH, principal gonadotropina que estimula a produção de progestágenos. Os machos invertidos produziram um volume médio de sêmen de 118,20 ± 24,83 &mu;L com motilidade de 90% e densidade espermática de 8,94 ± 4,34 x 109 células mL-1. Não foram obtidas diferenças nas concentrações de proteínas totais plasmática, hepática e musculares. No experimento implantado no verão de 2010 o tratamento não promoveu a inversão sexual, o IGS não apresentou diferença significativa entre os animais tratados com inibidor de aromatase e os animais do grupo controle. Nas gônadas dos animais do grupo experimental foi observada uma ligeira desorganização da arquitetura gonadal com cistos em formação e um número grande de ovócitos em degeneração demonstrando que ao longo do processo de inversão sexual pode haver uma fase de intersexo. Após trinta dias do início do experimento obteve-se um aumento significativo de T e a concentração de E2 permaneceu inalterada. Não foram observadas diferenças significativas entre o número de cópias de &beta;FSH e &beta;LH ao longo do experimento. O resultado obtido para a concentração de proteínas totais do músculo dos animais do grupo experimental apresentou um aumento significativo em relação à concentração encontrada nos animais do grupo controle. Não ocorreu espermiação e a inversão se deu de forma incompleta promovendo indivíduos intersexo. De uma forma geral podemos concluir que o uso de inibidor de aromatase é um método eficaz para promover a inversão sexual em hermafroditas protogínicos como a garoupa verdadeira. O aumento dos andrógenos pode ser o gatilho da inversão sexual com papel fundamental na reestruturação gonadal e formação do tecido germinativo masculino neste processo / The plasticity of gonadal development in fish, which contrasts with the more stable patterns found in other vertebrates, has given rise to several thrilling questions concerning both, its adaptive significance regarding the genetic and physiological factors that modulate the process. The sex inversion in sequential hermaphrodites fish (protandrous or protogynuos) occurs due to several factors, including, physiological, genetic and behavioral, and may also be due to social behavior. The dusky grouper, Epinephelus marginatus is a teleost fish, protogynous hermaphrodite characteristic of rocky bottoms, maturing first as females and later in adult life, the ovaries are replaced by the testes, turning them into reproductively males. In this work three sex inversion experiments were performed in captivity in different seasons of the year, using the same dose of aromatase inhibitor (AI) letrozole (100&mu;g/Kg) to promote sexual inversion in E. marginatus, to contribute and improve the knowledge of the physiological mechanisms involved in this process. The first and third experiments started in the spring and early spring, respectively and promoted sexual inversion with a decrease in the gonadosomatic index (GSI) in the animals from the experimental group, that showed a peculiar disorganized gonadal, with lamellae, characteristic from ovaries, however with an interstitial compartment developed with cysts of male germ cells in advanced stages of spermatogenesis (spermatocytes, spermatids), Sertoli cells and a large amount of cysts ruptured with the release of sperm in the lumen. After thirty days from the beginning of the experiment, there was an increase in 11- ketotestosterone (11KT) levels and an unchanged concentration of estradiol (E2); after seventy-seven days, there was a significant increase in testosterone (T) levels, a decrease in the 11KT levels and the maintenance of E2 plasma concentration. In this point of view, mainly the concentration of androgens may have activated the negative feedback loop and with the activation of the kisspeptin system may have promoted the action of GnRH diverting the production of FSH to LH. At this moment the number of copies of pituitary &beta;FSH produced was ignificantly lower than the number of control group copies. The significant increase in plasma 17- alfaOHprogesterona concentration observed could suggest that the action of GnRH has increased the secretion of LH, the main gonadotropin that stimulates the production of progestogen. Inverted males produced an average volume of semen of 118.20 ± 24.83 &mu;l with 90% motility and sperm density of 8.94 ± 4.34 x 109 cells.ml-1. No differences were obtained at the concentrations of total protein in plasma, liver and muscle. In the experiment established in the summer of 2010, the treatment did not promote sexual inversion, the GSI was not significantly different between animals treated with aromatase inhibitor and the control group. In the gonads of the animals from the experimental group there was a slight disruption of gonadal architecture with cysts in formation and a large number of degenerating oocytes showing that during the process of sex inversion may be a phase of intersex. Thirty days after the beginning of the experiment there was a significant increase of T and E2 concentration remained unchanged. No significant differences were observed between the number of copies of &beta;FSH and &beta;LH throughout this experiment. The result obtained for the total protein concentration of the muscle in experimental group showed a significant increase compared with the control animals. There was no spermiation and the sex inversion occurred incompletely, with the presence of intersex individuals. In general we could conclude that the use of an aromatase inhibitor is an effective method to promote the sex inversion in hermaphroditic protogynous as the groupers. The increase of androgens could trigger the sex inversion exerting an important role in gonadal restructuring and the development of male germ tissue in the process

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5349.pdf: 6996225 bytes, checksum: 58705c45ef0e50d30f35cd6392ce7c15 (MD5) Previous issue date: 2013-03-27 / Financiadora de Estudos e Projetos / The specie Conchocarpus marginatus is native from Espírito Santo. This plant, that was recently reclassified by PIRANI e KALLUNKI, does not show chemical or biological data in literature yet. In this way, the phytochemical study of Co. marginatus described in this work, aim to contributed to chemosystematic of Rutaceae family, and a better classification of this genus in the family. The study allowed the isolation and identification of 12 substances, and were found mainly alkaloids derived from antranilic acid. They are: 2-phenyl-1- methyl-quinolin-4-one (11), 2-phenyl-1-methyl-7-methoxy-quinolin-4-one (12), 1-hydroxy-3-methoxy-N-metilacridone (6), Arborinine (7), Methyl-arborinine (8), 1-hydroxy-3,6-dimethoxy-N-metilacridone (10), 1,2,3,6-tetramethoxyacridone (9), 1,2,3,6-tetramethoxy-N-metilacridone (4) e 1-hydroxy-2,3,6- trimethoxy-N-metilacridone (5). The last four substances are new structures. Two different biological assays were performed with some isolated compounds. Assays in vitro of chlorophyll inhibition were performed in chloroplasts isolated from spinach leaves, aiming to found models to new photosynthesis inhibitor herbicides, by study of Chl a fluorescence. Substances isolated from Co. marginatus analysed in this assay were active, and the substance 9 was the most active in Chl a fluorescence measures. This result indicates that this molecule could damage the OEC complex and one of his action site is located in FSII, binding to Qa environment. In cytotoxic assays, the substance 6 is the more promising molecule against cancerígenas MCF-7 (breast adenocarcinoma), NCI-460 (non-small cell lung cancer) and A375-C5 (melanoma) cancer cells, showing respectively GJ50 values of 25, 20 e 22 &#956;M. / A espécie Conchocarpus marginatus é nativa do Espírito Santo. Esta planta, que foi reclassificada em 1998 por PIRANI e KALLUNKI, ainda não apresenta dados químicos ou biológicos na literatura. Desta forma, o estudo fitoquímico de Conchocarpus marginatus descrito neste trabalho, visa contribuir com a quimiossistemática da família Rutaceae e também com a melhor classificação do gênero dentro da mesma. O estudo desta espécie levou ao isolamento e identificação de 12 substâncias, onde foram encontrados principalmente alcalóides derivados do ácido antranílico, sendo estes o 2-fenil-1-metil-quinolin- 4-ona (11), 2-fenil-1-metil-7-metoxi-quinolin-4-ona (12), 1-hidroxi-3-metoxi-Nmetilacridona (6), Arborinina (7), Metil-arborinina (8), 1-hidroxi-3,6-dimetoxi- N-metilacridona (10), 1,2,3,6-tetrametoxi-acridona (9), 1,2,3,6-tetrametoxi-Nmetilacridona (4) e 1-hidroxi-2,3,6-trimetoxi-N-metilacridona (5). Destes, os quatro últimos alcalóides acridônicos citados são estruturas novas. Dois diferentes ensaios biológicos foram realizados com alguns dos compostos isolados. Com o objetivo de se encontrar modelos para novos herbicidas inibidores da fotossíntese, foram realizados ensaios in vitro de inibição da fotossíntese, em cloroplastos isolados das folhas de espinafre, através do estudo de fluorescência da Clorofila a (Chl a). As substâncias isoladas de Conchocarpus marginatus testadas frente a este ensaio se mostraram todas ativas, sendo a substância 9 a que se apresentou potencialmente mais ativa nas medidas de fluorescência Chl a. Esse resultado indica que esta causaria dano ao complexo OEC e um de seus sítios de ação está localizado sobre o FSII, prendendo-se ao ambiente de QA. Nos ensaios citotóxicos, a substância 6 se apresentou como a mais promissora contra as células cancerígenas MCF-7 (adenocarcinoma da mama), NCI-460 (câncer de pulmão) e A375-C5 (cancro de melanoma), apresentando valores de GI50 de 25, 20 e 22 &#956;M, respectivamente.

The aim of the study is the purification and characterization of hemelipoglycoprotein, a carrier protein from the ornate sheep tick Dermacentor marginatus. The protein was characterized by biochemical methods with emphasis on its glycosylation and native molecular weight, and examining its carbohydrate-binding specificity.