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Previous issue date: 2016-02-23 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Mosquitos apresentam ritmos de atividade locomotora e alimentação sanguínea, que são cruciais para a transmissão de diversos patógenos e estão sob o controle de um relógio circadiano endógeno. Estímulos externos exercem uma importante modulação neste relógio, possibilitando o ajuste das funções endógenas com o ambiente. Um dos principais indicadores ambientais capaz de sincronizar o relógio circadiano são os ciclos de temperatura. Em laboratório, pesquisas no modelo Drosophila melanogaster vêm mostrando que ciclos de temperatura retangulares (com mudanças abruptas de temperatura) produzem um perfil de atividade diferente de ciclos com variações de temperatura graduais mais próximas ao natural. Assim, procuramos estabelecer um regime seminatural que fosse o mais próximo possível das variações diárias de temperatura ao longo de um dia no Rio de Janeiro. Escolhemos como modelo o mosquito Aedes aegypti, o principal vetor da dengue no Brasil. Essa espécie é conhecida por apresentar hábitos diurnos com picos de atividade durante o amanhecer e o crepúsculo. Os ciclos de temperatura graduais que produzimos foram capazes de sincronizar a atividade de Ae. aegypti, porém com um perfil diferente do que era observado em ciclos de temperatura retangulares. Na presença dos ciclos de claro/escuro, os ciclos temperatura graduais foram determinantes para amplitude dos picos de atividade e fase do pico principal (pico vespertino)
As alterações nos padrões de comportamento parecem refletir alterações moleculares na expressão de genes que compõem o relógio circadiano. Possivelmente os genes da primeira alça (per, tim e cry2) seriam importante para a amplitude, enquanto genes da segunda alça (vri, Pdp1 e cyc) participariam do ajuste de fase do pico principal. Nossos resultados sugerem ainda que os ciclos de temperatura sincronizem o relógio através dos órgãos cordotonais. Mosquitos silenciados pela técnica de RNA de interferência para um gene importante no funcionamento dessas estruturas (nocte) apresentaram prejuízos na sincronização de sua atividade pelos ciclos de temperatura. Assim, concluímos que os ciclos de temperatura graduais que construímos são eficientes para a sincronização de Ae. aegypti e possivelmente poderão contribuir nos estudos de comportamento, permitindo em laboratório uma abordagem mais próxima ao natural. A utilização dos ciclos de temperatura graduais confirma a atuação desse indicador ambiental em sinergia com os ciclos de claro/escuro na promoção da completa sincronização dos ritmos de atividade e expressão circadiana dos organismos / Mosquitoes present locomotor
activity and blood feeding rhythms, which are crucial for
the transmission of many pathogens and are under the control of an endogenous
circadian clock. External stimuli play an important modulation in this clock, enabling
adjustment of the endogenous fun
ctions with the environment. One of the main
environmental indicators able to synchronize the circadian clock are temperature
cycles. In laboratory, research in
Drosophila melanogaster
model ha
s
shown that
rectangular temperature cycles (with abrupt temper
ature changes) produce a
locomotor activity pattern different from cycles with gradual temperature variations,
which are
closer to
those organism in nature
. Thus we tried to establish a semi
-
natural
system that was as close as possible
to
the daily tempera
ture variations
observed
along
one day in Rio de Janeiro. We choose as model the mosquito
Aedes aegypti
,
the main dengue vector in Brazil. This species is known to have diurnal activity with
peaks at dawn and dusk. The gradual temperature cycles we produce
d were able to
synchronize the activity of
Ae. aegypti
, but with a different profile
from the one
observed
for
rectangular temperature cycles. In the presence of light / dark cycles, the gradual
temperature cycles were determinat in the amplitude of the pe
aks of activity and in the
phase of the main peak (evening peak). Changes in the behavior patterns seem to
reflect molecular alterations in the expression of the circadian clock genes. Possibly,
genes
from
the first regulatory loop (
per
,
tim
and
cry2
) woul
d be important for the
amplitude, while the genes
from
the second regulatory loop (
vri
,
Pdp1
and
cyc
) would
participate in the phase adjustment of the main peak. Our results also suggest that
temperature cycles synchronize the clock through chordotonal org
ans. Mosquitoes
silenced by RNA interference assay for a
n
important gene in the functioning of these
structures (
nocte
) presented
loss in the synchronization of their activity temperature
cycles. Thus, we conclude that the gradual temperature cycles we produced
are
effective for synchronizing
Ae. aegypti
and may possibly contribute
to
studies of
behavior, allowing a more natural app
roach in the laboratory. The use of gradual
temperature cycles confirms the importance of this environmental indicator in synergy
with the cycles of light / dark to promote full synchronization of the organisms circadian
expression and activity rhythms
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.arca.fiocruz.br:icict/12911 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Freitas, Rayane Teles de |
| Contributors | Oliveira, Ricardo Lourenço de, Akemi Oda, Gisele, Ferraz, Marcos Rochedo, Sorgine, Marcos Henrique, Genta, Fernando Ariel, Bruno, Rafaela Vieira |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ, instname:Fundação Oswaldo Cruz, instacron:FIOCRUZ |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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