As operárias de abelhas sem ferrão são peculiares com relação à divisão do trabalho reprodutivo para a manutenção da colônia, visto que podem produzir ovos reprodutivos que originam os machos, além dos ovos tróficos destinados a alimentar a rainha. Desta forma, os estudos de expressão de genes e de proteínas envolvidos na biossíntese de vitelo vitelogênese - e incorporação deste material aos ovócitos contribuem para evidenciar diferenças intra e inter-específicas entre as fêmeas, em relação à fertilidade e comportamento reprodutivo. Os perfis de expressão do gene codificador da vitelogenina e da própria proteína, precursora da principal constituinte do vitelo, foram determinados para várias etapas do desenvolvimento de três espécies de abelhas sem ferrão. Para este estudo foram selecionadas as espécies Frieseomelitta varia, cujas operárias nunca põem ovos, mesmo em condições de orfandade, Scaptotrigona postica e Melipona scutellaris, cujas operárias desenvolvem os ovários e participam ativamente da produção de machos. O RNA total de corpo gorduroso sítio de biossíntese de vitelogenina de operárias destas espécies foi extraído e o cDNA obtido por transcrição reversa semiquantitativa foi amplificado, clonado e seqüenciado utilizando-se primers específicos para a vitelogenina de Apis mellifera. Os resultados revelaram que os cDNA parciais obtidos são bastante conservados entre F. varia, S. postica e M. scutellaris e mostram alta identidade (93-100%) em relação à região 3-terminal do cDNA da vitelogenina de A. mellifera. Entretanto, o perfil de abundância do transcrito difere entre as espécies de meliponíneos e entre estas e as abelhas melíferas. Em F. varia e S. postica a expressão do transcrito mostrou-se constitutiva ao longo dos períodos pupal e adulto, mas M. scutellaris mostrou diminuição da abundância de transcritos nas fases pupais mais avançadas e nas operárias recém-emergidas. Estas espécies diferem de A. mellifera cujas pupas não expressam o gene da vitelogenina. A expressão constitutiva deste gene em F. varia e S. postica mostra que a atividade do gene em questão não é modificada pela variação dos títulos de ecdisteróides e hormônio juvenil descrita para A. mellifera e outros insetos, indicando, portanto, ausência de controle da transcrição de vitelogenina por hormônios nas espécies de meliponíneos estudadas. No entanto, os resultados indicam a existência de controle nutricional da atividade do gene da vitelogenina, dado o aumento de expressão verificado em operárias F. varia alimentadas com dieta rica em proteínas (contendo pólen - a fonte de proteínas para as abelhas - e açúcar) em comparação com aquelas que receberam dieta exclusiva de carboidrato (açúcar). A presença da proteína vitelogenina na hemolinfa de F. varia ocorre concomitantemente com a expressão constitutiva do transcrito. Neste aspecto, difere de S. postica e M. scutellaris que também expressam o transcrito da vitelogenina ao longo do estágio pupal e adulto, mas a proteína correspondente somente é detectada nas operárias destas espécies que estão exercendo a função de nutridoras de crias. Pode-se concluir que o gene da vitelogenina é conservado entre as espécies de abelhas até aqui estudadas, porém sua expressão e possivelmente sua regulação diferem entre meliponíneos e abelhas melíferas, refletindo as diferentes estratégias utilizadas na divisão do trabalho reprodutivo. / The stingless bee workers are peculiar with relation to reproductive division of labor to colony maintenance, since they are able to produce reproductive eggs that will develop in males, beyond trophic eggs to feed the queen. In this way, studies about gene and protein expression involved on the yolk biosynthesis vitellogenesis and the incorporation of this material to the oocytes contributes to evidence intra and inter-specific differences between females, in relation to fertility and reproductive behavior. The vitellogenin, the main yolk constituent precursor, gene expression and the protein itself profile were determined to several developmental stages of three stinglessbee species. To this work were selected the species Frieseomelitta varia, whose workers never lay eggs, even in a queenless condition, Scaptotrigona postica and Melipona scutellaris, whose workers develop their ovaries and participate actively to male production. The whole RNA of the fat body the vitellogenin biosynthesis site - of these worker species was extracted and the cDNA obtained by semiquantitative reverse transcription amplified, cloned and sequenced through Apis mellifera vitellogenin specific primers. The results reveal that the obtained partial cDNAs are very conserved among F. varia, S. postica and M. scutellaris and show high identity (93-100%), in relation to 3-end A. mellifera vitellogenin gene. However, transcript abundance profile is different among stinglessbee species and with honeybees. In F. varia and S. postica the transcript expression is constitutive during pupal and adult periods, but M. scutellaris showed transcript reduction in the advanced pupal phases and newly emerged workers. These species are different from A. mellifera pupae that do not express vitellogenin gene. This constitutive gene expression in F. varia and S. postica shows that the gene activity is not modified by the ecdysteroid and juvenile hormone titers as descript to A. mellifera and other insects, indicating absence of vitellogenin transcriptional control by hormones in the studied stingless bee species. However, the results indicate the existence of vitellogenin gene activity nutritional control, given the verified expression increase in F. varia workers and drones fed with a rich protein diet (with pólen the protein bee source and sugar) in comparison with which ones received exclusive sugar diet. The presence of vitellogenin protein on the F. varia hemolimph occurs concomitantly with the constitutive transcript expression. In this aspect, is different of S. postica and M. scutellaris which also express the vitellogenin transcript during pupal and adult stages, but the correspondent protein is only detected on the workers of these species that are exerting nurse tasks. Is possible conclude that vitellogenin gene is conserved among the studied bee species, but its expression and possibly regulation are different among stingless bees and honey bees, reflecting different strategies used on reproductive division of labor.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-06072007-111905 |
| Date | 22 August 2005 |
| Creators | Dallacqua, Rodrigo Pires |
| Contributors | Bitondi, Marcia Maria Gentile |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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