A fosforilação reversível de proteínas em resíduos de serina e treonina, catalisada por quinases e fosfatases desempenha papel chave na regulação do crescimento e na diferenciação celular em eucariotos. As serina/treonina proteínas fosfatases (PSTPs) são atualmente divididas em três famílias denominadas PPP (PhosphoProtein Phosphatase), PPM (Phosphoprotein Phosphatase Magnesium-dependent) e FCP/SCP (RNA polymerase II CTD phosphatase), sendo que os membros da família PPP são, frequentemente, holoenzimas compostas de uma subunidade catalítica associada a uma ou mais subunidades reguladoras, as quais definem a função, localização e especificidade ao substrato da fosfatase. Neste trabalho, analisamos, através de RT-qPCR, o perfil de expressão dos genes codificadores de subunidades catalíticas de PPPs de Dictyostelium discoideum (PP1c, PP2Ac, PP4c, PP4c-like, PP6c e PP5c) e de 16 potenciais parceiros moleculares de algumas destas subunidades catalíticas, tais como DdI-2 e DdI-3, sabidamente inibidores da PP1c. Em resposta ao estresse térmico de células da fase de crescimento, detectamos o aumento dos níveis de transcritos de PP4c e PP6c e também de DdI-2, DdI-3 e DDB_G0292194, esta última, uma proteína de função desconhecida que interage com a PP1c em ensaios de duplo-híbrido em leveduras. Por outro lado, durante o estresse hiper-osmótico observamos a diminuição dos níveis de transcritos de quase todos os genes analisados com exceção de DdI-2 e DDB_G0292194. O nível de expressão de DdPP1c, DdI-2, DdI-3 e DDB_G0292194 também foi analisado em resposta ao estresse oxidativo e apenas o DDB_G0292194 foi induzido nesta condição. Os genes de PP1c, PP4, PP5c e PP6c são expressos durante todo o ciclo de vida de D. discoideum, mas a expressão de alguns dos genes analisados aumenta em uma fase definida do ciclo de desenvolvimento como é o caso de DDB_G0292194 que tem níveis de transcritos aumentados na fase de agregação. Este gene codifica uma proteína hipotética de 559 aminoácidos, que apresenta um domínio FHA (ForkHead-Associated) em sua região aminoterminal, além de uma sequência similar ao motivo consenso de ligação à PP1c. Ensaios no sistema de duplo-híbrido em leveduras confirmaram que a interação entre DDB_G0292194 e DdPP1c independe do domínio FHA. Verificamos, também, que o mutante nocaute de DDB_G0292194 apresenta uma morfologia alterada em condições padrões de cultivo, tanto na fase de crescimento como durante o desenvolvimento, além de uma maior sensibilidade ao estresse oxidativo causado pelo peróxido de hidrogênio quando comparado à linhagem selvagem. Em conjunto, nossos resultados evidenciam a importância das PPPs na resposta a diferentes tipos de estresse e para o crescimento e desenvolvimento de D. discoideum. / Reversible phosphorylation of proteins on serine and threonine residues, catalyzed by kinases and phosphatases plays a key role in growth and cell differentiation regulation in eukaryotes. Protein serine/threonine phosphatases (PSTPs) are currently divided into three families named PPP (Phosphoprotein Phosphatase), PPM (Phosphoprotein Phosphatase Magnesium-dependent) and FCP/SCP (RNA polymerase II CTD phosphatase). The PPP family members are often holoenzymes composed of a catalytic subunit associated with one or more regulatory subunits, which define function, localization and substrate specificity of the phosphatase. In this work, we have examined, by RT-qPCR, the expression profile of genes encoding PPP catalytic subunits of Dictyostelium discoideum (PP1c, PP2Ac, PP4c, PP4c-like, PP6c and PP5c) and 16 potential molecular partners for some of these catalytic subunits, such as DdI-2 and DdI-3, both known as PP1c inhibitors. In response to heat stress of growth phase cells, we detected increased levels of transcripts of PP4c and PP6c as well as of DdI-2, DdI-3, and DDB_G0292194, the latter a protein of unknown function that interacts with PP1c in yeast two-hybrid assays. Moreover, during the hyperosmotic stress we observed decreased transcript levels of nearly all genes examined except DdI-2 and DDB_G0292194. The expression level of DdPP1c, DdI-2, DdI-3 and DDB_G0292194 was also analyzed in response to oxidative stress and only DDB_G0292194 was induced in this condition. PP1c, PP4c, PP5c and PP6c genes are expressed throughout growth and development of D. discoideum while transcript levels of some the analysed genes were increased at a defined stage of the developmental cycle as in the case of DDB_G0292194, which increased during aggregation. This gene encodes a hypothetical protein of 559 amino acids bearing a FHA (ForkHead-Associated) domain in its aminoterminal region and a sequence matching the PP1c binding consensus motif. Yeast two-hybrid assays confirmed that DDB_G0292194 and DdPP1c interaction does not depend on FHA domain. We also found that DDB_G0292194 knockout mutant exibits an altered morphology on standard growth and developmental conditions and shows an increased sensitivity to oxidative stress induced by hydrogen peroxide in comparison to the wild type strain. Taken together, our results highlight the importance of PPPs in the response to different types of stress and for growth and development of D. discoideum.

A fosforilação reversível de proteínas em resíduos de serina e treonina, catalisada por quinases e fosfatases desempenha papel chave na regulação do crescimento e na diferenciação celular em eucariotos. As serina/treonina proteínas fosfatases (PSTPs) são atualmente divididas em três famílias denominadas PPP (PhosphoProtein Phosphatase), PPM (Phosphoprotein Phosphatase Magnesium-dependent) e FCP/SCP (RNA polymerase II CTD phosphatase), sendo que os membros da família PPP são, frequentemente, holoenzimas compostas de uma subunidade catalítica associada a uma ou mais subunidades reguladoras, as quais definem a função, localização e especificidade ao substrato da fosfatase. Neste trabalho, analisamos, através de RT-qPCR, o perfil de expressão dos genes codificadores de subunidades catalíticas de PPPs de Dictyostelium discoideum (PP1c, PP2Ac, PP4c, PP4c-like, PP6c e PP5c) e de 16 potenciais parceiros moleculares de algumas destas subunidades catalíticas, tais como DdI-2 e DdI-3, sabidamente inibidores da PP1c. Em resposta ao estresse térmico de células da fase de crescimento, detectamos o aumento dos níveis de transcritos de PP4c e PP6c e também de DdI-2, DdI-3 e DDB_G0292194, esta última, uma proteína de função desconhecida que interage com a PP1c em ensaios de duplo-híbrido em leveduras. Por outro lado, durante o estresse hiper-osmótico observamos a diminuição dos níveis de transcritos de quase todos os genes analisados com exceção de DdI-2 e DDB_G0292194. O nível de expressão de DdPP1c, DdI-2, DdI-3 e DDB_G0292194 também foi analisado em resposta ao estresse oxidativo e apenas o DDB_G0292194 foi induzido nesta condição. Os genes de PP1c, PP4, PP5c e PP6c são expressos durante todo o ciclo de vida de D. discoideum, mas a expressão de alguns dos genes analisados aumenta em uma fase definida do ciclo de desenvolvimento como é o caso de DDB_G0292194 que tem níveis de transcritos aumentados na fase de agregação. Este gene codifica uma proteína hipotética de 559 aminoácidos, que apresenta um domínio FHA (ForkHead-Associated) em sua região aminoterminal, além de uma sequência similar ao motivo consenso de ligação à PP1c. Ensaios no sistema de duplo-híbrido em leveduras confirmaram que a interação entre DDB_G0292194 e DdPP1c independe do domínio FHA. Verificamos, também, que o mutante nocaute de DDB_G0292194 apresenta uma morfologia alterada em condições padrões de cultivo, tanto na fase de crescimento como durante o desenvolvimento, além de uma maior sensibilidade ao estresse oxidativo causado pelo peróxido de hidrogênio quando comparado à linhagem selvagem. Em conjunto, nossos resultados evidenciam a importância das PPPs na resposta a diferentes tipos de estresse e para o crescimento e desenvolvimento de D. discoideum. / Reversible phosphorylation of proteins on serine and threonine residues, catalyzed by kinases and phosphatases plays a key role in growth and cell differentiation regulation in eukaryotes. Protein serine/threonine phosphatases (PSTPs) are currently divided into three families named PPP (Phosphoprotein Phosphatase), PPM (Phosphoprotein Phosphatase Magnesium-dependent) and FCP/SCP (RNA polymerase II CTD phosphatase). The PPP family members are often holoenzymes composed of a catalytic subunit associated with one or more regulatory subunits, which define function, localization and substrate specificity of the phosphatase. In this work, we have examined, by RT-qPCR, the expression profile of genes encoding PPP catalytic subunits of Dictyostelium discoideum (PP1c, PP2Ac, PP4c, PP4c-like, PP6c and PP5c) and 16 potential molecular partners for some of these catalytic subunits, such as DdI-2 and DdI-3, both known as PP1c inhibitors. In response to heat stress of growth phase cells, we detected increased levels of transcripts of PP4c and PP6c as well as of DdI-2, DdI-3, and DDB_G0292194, the latter a protein of unknown function that interacts with PP1c in yeast two-hybrid assays. Moreover, during the hyperosmotic stress we observed decreased transcript levels of nearly all genes examined except DdI-2 and DDB_G0292194. The expression level of DdPP1c, DdI-2, DdI-3 and DDB_G0292194 was also analyzed in response to oxidative stress and only DDB_G0292194 was induced in this condition. PP1c, PP4c, PP5c and PP6c genes are expressed throughout growth and development of D. discoideum while transcript levels of some the analysed genes were increased at a defined stage of the developmental cycle as in the case of DDB_G0292194, which increased during aggregation. This gene encodes a hypothetical protein of 559 amino acids bearing a FHA (ForkHead-Associated) domain in its aminoterminal region and a sequence matching the PP1c binding consensus motif. Yeast two-hybrid assays confirmed that DDB_G0292194 and DdPP1c interaction does not depend on FHA domain. We also found that DDB_G0292194 knockout mutant exibits an altered morphology on standard growth and developmental conditions and shows an increased sensitivity to oxidative stress induced by hydrogen peroxide in comparison to the wild type strain. Taken together, our results highlight the importance of PPPs in the response to different types of stress and for growth and development of D. discoideum.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The essential oil (EOs) extracted from plants Hesperozygis ringens and Lippia alba possess anesthetic and sedative properties and is an alternative to traditional anesthetics used in aquaculture for ease of handling and/or reduce stress. In this sense, the study aimed to investigate the effects of these EOs on the physiology of fish, through physiological, biochemical and endocrine indicators. In the article 1 was determined (a) the anesthetic activity of the EOs of H. ringens (EOHR) and L. alba (EOLA) and (b) its effects on silver catfish (Rhamdia quelen) after induction and recovery from anesthesia. Fish were subjected to one of the following treatments for each EO: basal group, control or anesthetized (150, 300 or 450 uL L-1 EO), evaluating the ventilatory rate (VR) during the induction period and thereafter transferred to anesthetics-free tanks for recovery from anesthesia. At 0, 15, 30, 60 and 240 min of recovery, samples of plasma and gills were collected to measure metabolic indicators and ionregulatory enzymes, respectively. In the article 2, the effects of prolonged exposure to low EOHR concentrations were studied on silver catfish. After 6 h of exposure to 0 (control), 30 or 50 uL L-1 EOHR added to water, it was analyzed: VR, metabolic indicators of stress in plasma, enzyme activity in liver, and expression of pituitary hormones (growth hormone - GH, prolactin - PRL and somatolactina - SL). In the manuscript, (a) evaluated the effectiveness of anesthesia EOLA on gilthead sea bream (Sparus aurata) and (b) we investigated the effects of 35 uL L-1 EOLA and 2-phenoxyethanol (2-PHE) on the stress response in gilthead sea bream undergoing persecution. After 4 h of exposure, the plasma was sampled (for the determination of cortisol, metabolites and osmolality), brain and pituitary (to evaluate the expression of endocrine indicators). In the article 1, anesthesia with EOs caused changes in some parameters measured in silver catfish, but did not prevent the restoration of most of the indicators assessed after 240 min of recovery. In the article 2, 50 uL L-1 EOHR led to an increase of glucose, lactate, protein and osmolality, as well as an increase in metabolic enzyme activity and reduced expression of GH and SL. In the manuscript, gilthead sea bream exposed to EOLA, stressed or not, exhibited higher levels of cortisol, glucose, lactate and osmolality. EOLA exposure added to the stress reduced the expression levels of CRH-BP (corticotropin releasing hormone bound to protein). PRL expression was reduced in the stressed control group and after exposure to EOLA and 2-PHE in fish not stressed. Higher expression of pro-opiomelanocortin (POMC) "a" and "b" were observed in fish stressed and exposed to EOLA and 2-PHE, respectively. We conclude that: (1) the EOLA is more efficient for silver catfish that EOHR in anesthesia concentrations; (2) for sedating the fish, it is recommended 30 uL EOHR L-1 (or less); (3) the EOLA was effective as an anesthetic for gilthead sea bream at 100-300 uL L-1, but for 4 h exposure, the 2-PHE was more effective in preventing the stress response. / Os óleos essenciais (OEs) extraídos das plantas Hesperozygis ringens e Lippia alba possuem propriedades anestésica e sedativa, constituindo uma alternativa aos anestésicos tradicionalmente usados em aquicultura para facilitar o manejo e/ou reduzir o estresse. Neste sentido, o estudo teve por objetivo investigar os efeitos desses OEs sobre a fisiologia de peixes, através de indicadores fisiológicos, bioquímicos e endócrinos. No artigo 1 determinou-se (a) a atividade anestésica dos OEs de H. ringens (OEHR) e L. alba (OELA) e (b) seus efeitos em jundiá (Rhamdia quelen) depois da indução e recuperação da anestesia. Os peixes foram submetidos a um dos seguintes tratamentos para cada OE: grupo basal, controle ou anestesiado (150, 300 ou 450 μL L-1 OE), avaliando-se a taxa ventilatória (TV) durante o período de indução e, posteriormente, transferidos para aquários sem anestésicos para recuperação da anestesia. Nos tempos 0, 15, 30, 60 e 240 min de recuperação foram realizadas amostragens de plasma e brânquias para medir indicadores metabólicos e enzimas ionorregulatórias, respectivamente. No artigo 2, os efeitos da exposição prolongada de jundiás a baixas concentrações do OEHR foram estudados. Após 6 h de exposição a 0 (controle), 30 ou 50 μL L-1 OEHR adicionado à água, analisou-se: TV, indicadores metabólicos e de estresse em plasma, atividade enzimática em fígado e expressão de hormônios hipofisários (hormônio do crescimento - GH, prolactina - PRL e somatolactina - SL). No manuscrito (a) avaliou-se a eficácia anestésica do OELA em dourada (Sparus aurata) e (b) investigaram-se os efeitos de 35 μL L-1 de OELA e 2-fenoxietanol (2-PHE) sobre a resposta ao estresse em douradas submetidos à perseguição. Após 4 h de exposição, foram amostrados plasma (para determinação dos níveis de cortisol, metabólitos e osmolalidade), cérebro e hipófise (para avaliar a expressão de indicadores endócrinos). No artigo 1, a anestesia com os OEs provocou alterações em alguns parâmetros medidos em jundiás, mas não impediu a restauração da maioria dos indicadores avaliados após 240 min de recuperação. No artigo 2, 50 μL L-1 do OEHR provocou a elevação dos níveis de glicose, lactato, proteína e osmolalidade, bem como aumento na atividade de enzimas metabólicas e redução na expressão do GH e SL. No manuscrito, douradas expostos ao OELA, estressados ou não, exibiram maiores níveis de cortisol, glicose, lactato e osmolalidade. A exposição ao OELA somado ao estresse reduziu os níveis de expressão de CRH-BP (hormônio liberador de corticotrofina ligado à proteína). A expressão de PRL foi reduzida no grupo controle estressado e após a exposição ao OELA e 2-PHE em peixes não estressados. Maiores expressões de pro-opiomelanocortina (POMC) a e b foram observadas em peixes estressados e expostos ao OELA e 2-PHE, respectivamente. Conclui-se que: (1) o OELA é mais eficiente para jundiás que o OEHR em concentrações para anestesia; (2) para sedar os peixes, recomenda-se 30 μL L-1 do OEHR (ou menos); (3) o OELA foi eficaz como anestésico para dourada entre 100-300 μL L-1, mas para 4 h de exposição o 2-PHE foi mais eficiente em prevenir a resposta ao estresse.