Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Aquicultura, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-09-19T04:13:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2017 / Animais estuarinos, como a ostra nativa Crassostrea brasiliana, possuem mecanismos fisiológicos e bioquímicos de adaptação e tolerância às variações de salinidade constantes destes ambientes. Além destas variações, os estuários estão sob constante pressão das atividades antrópicas e recebem diariamente resíduos constituídos por misturas complexas de compostos químicos, tais como os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos fenantreno, pireno e fluoreno. A ostra nativa C. brasiliana possui viabilidade zootécnica e econômica para cultivo, além de mostrar-se potencial espécie biomonitora em programas de monitoramento ambiental em estuários. Com o objetivo de avaliar respostas moleculares e bioquímicas de C. brasiliana expostas a diferentes HPAs e salinidades, e contribuir com a busca de novos biomarcadores de contaminação por HPAs, neste trabalho foi avaliada, em um primeiro experimento, a influência de três salinidades (35, 25 e 10 ?) nos níveis transcricionais de genes relacionados ao metabolismo de biotransformação, ao metabolismo de aminoácidos e ácidos graxos e de genes que codificam para enzimas antioxidantes, em brânquias de C. brasiliana expostas ao fenantreno (100 ?g.L-1). Genes de biotransformação de fase I (CYP2AU1 e CYP2-like1) e fase II (GSTm-like e GSTO-like) foram afetados principalmente pela exposição ao fenantreno e salinidade, respectivamente. Os resultados de interação entre os fatores salinidade e fenantreno nos genes CYP2-like2 e SULT-like sugerem que, em baixas salinidades, as ostras são mais susceptíveis aos efeitos do fenantreno em nível transcricional. O efeito da salinidade sobre os genes relacionados ao sistema de defesa antioxidante (CAT-like e SOD-like) e metabolismo de aminoácidos (GAD-like, GLYT-like, ARG-like e TAUT-like) sugere um importante papel desses genes na codificação de proteínas que envolvem proteção contra danos oxidativos e adaptações celulares à salinidade. Em um segundo experimento, foram avaliadas as respostas moleculares e de enzimas de biotransformação em brânquias de C. brasiliana expostas a duas concentrações de pireno (50 e 100 ?g.L-1) e fluoreno (100 e 200 ?g.L-1). A exposição ao pireno induziu significativamente a transcrição dos genes e atividade de enzimas de biotransformação de fase I e II: CYP1-like; CYP2-like, CYP356A1-like; CYP2AU1; GSTO-like; GSTm-like; SULT-like; atividade GSTm e EROD, ressaltando a importância desse processo em C. brasiliana. Em resposta à exposição ao fluoreno, houve o aumento da transcrição apenas do gene CYP2AU1. A maior quantidade de respostas encontradas no pireno comparadas ao fluoreno, pode estar relacionada à maior lipofilicidade do pireno, tendendo à maior interação hidrofóbica com as camadas lipídicas da membrana celular e do retículo endoplasmático, facilitando sua entrada. Em suma, este estudo mostra o envolvimento de genes e enzimas relacionados com o sistema de biotransformação de fase I e II de HPAs em ostras C. brasiliana e evidencia os efeitos da salinidade sobre a transcrição de genes do sistema antioxidante e do metabolismo de aminoácidos. Além disso, contribui na busca de novos biomarcadores de contaminação aquática por HPAs e sugere o uso do gene CYP2AU1 como potencial biomarcador molecular em ostras C. brasiliana expostas a estes compostos.<br> / Abstract : Estuarine animals, such as the oyster Crassostrea brasiliana, possess physiological and biochemical mechanisms of adaptation to tolerate constant salinity changes. These ecosystems are under constant pressure due to anthropogenic activities and receive high input of xenobiotics, including polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), such as phenanthrene, pyrene and fluorene. Oysters C. brasiliana show zootechnical and economical viability for aquaculture and are a potential biomonitoring species in environmental programs. The aim of this study was to evaluate biochemical and molecular responses in C. brasiliana exposed to different PAHs and salinities in order to search for new potential biomarkers of PAH contamination. In the first study, the transcriptional changes in gills of oysters exposed to phenanthrene (100 ?g.L-1) kept at three salinities (35, 25 e 10 ?) were evaluated. Phase I (CYP2AU1 e CYP2-like1) and phase II (GSTm-like e GSTO-like) biotransformation genes in gill of oysters were affected mainly by phenanthrene exposure and salinity, respectively. The interaction effects of salinity and phenanthrene upon CYP2-like2 and SULT-like genes suggest that at low salinity oysters were more responsive to the phenanthrene effects at the transcriptional level. Antioxidant defense metabolism (CAT-like e SOD-like) and amino acid metabolism (GAD-like, GLYT-like, ARG-like e TAUT-like) -related genes were responsive to salinity, suggesting an important role of these genes in codifying proteins involved in oxidative damage protection and salinity cellular adaptation. In a second study, molecular and enzymatic biotransformation responses were evaluated in gills of oysters exposed to pyrene (50 e 100 ?g.L-1) and fluorene (100 e 200 ?g.L-1). Pyrene exposure strongly induced CYP1-like; CYP2-like, CYP356A1-like; CYP2AU1; GSTO-like; GSTm-like; SULT-like gene transcription and GSTm and EROD activity, highlighting the importance of phase I and II biotransformation processes in C. brasiliana. Oysters exposed to fluorene showed an increase only in CYP2AU1 transcript levels. The highest amount of responses found in pyrene compared to fluorene exposure may be associated to the pyrene higher lipophilicity. The greater hydrophobic interaction between pyrene and lipid layers of the cell membrane and endoplasmic reticulum, facilitates its entry. Thereby, these studies show the involvement of genes and enzymes related to PAH phase I and II biotransformation system in C. brasiliana. In addition, they highlight the effects of salinity in the transcript levels of antioxidant and amino acid metabolism -related genes. They also contribute to the identification of new biomarkers of aquatic PAH contamination and suggests the use of CYP2AU1 gene as potential molecular biomarker in oysters, C. brasiliana, exposed to these compounds.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/179669 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Zacchi, Flávia Lucena |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Bainy, Afonso Celso Dias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 205 p.| il., gráfs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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