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Previous issue date: 2018-03-05 / The Diatraea saccharalis is the pest responsible for a great economic loss to the cultivation of sugar cane. As well as others members of Lepidoptera order, the D. saccharalis has a fast and efficient immune innate response, characterized by primary defense barrier, cellular immune response and humoral immune response. The antimicrobial peptides (AMPs) are included in humoral immune response that show cationic and amphiphilic characteristics besides its low molecular weight, what makes them potentially therapeutic agents. In this study were analyzed proteins with low molecular weight differently expressed in the hemolymph of D. saccharalis, after the interval of six and twelve hours of humoral immune response induction with different microorganisms compared to non-challenged worms (control). The 5th instar worms were divided in groups (n= 50) and submitted to six and twelve hours of septic challenges: control (group 1), challenged by Bacillus subtilis ATCC 6623 (group 2), challenged by Escherichia coli ATCC 11229 (group 3), and challenged by Beauveria bassiana 88 strain (group 4). In each worm was inoculated a known concentration of microorganism, and after the established time, the hemolymph was collected. The low molecular weight proteins were obtained submitting each hemolymph sample to an extraction solution containing Methanol, Acetic Acid and Water. After that, the protein extracts were concentrated in columns and protein dosage was realized in 280 nm. About 500 μg of proteins were submitted to two-dimensional electrophoresis (2-DE). The spots were excised from gels, digested with Tripsin and submitted to MALDI-ToF/ToF type mass spectrometry. The identification of protein orthologs was realized using the obtained data against the data available on the MASCOT online server (Matrix science), with the database (NCBI and Swiss rot) specified for Drosophila melanogaster and an internal database of Lepidoptera. The TagIdent tool was utilized for searching proteins through their molecular weight and isoelectric point. It was possible to identify eighteen proteins, of which twelve demonstrated to be involved with immune response in D. saccharalis. The six hours septic challenge with B. subtilis was responsible for modification of expression of Peptidoglycan recognition protein (PGRP), for increase of expression of Chitin-binding protein and for induction of expression of proteins like the Attacin-A and the Serine-protease inhibitor-like. The six hours septic challenge with E. coli increased the expression of a putative defense protein. The twelve hours septic challenge using B. subtilis and E. coli were responsible for increase of expression of Lysozyme. The six hours septic challenge with B. bassiana induced of expression of a Cecropin A2 and a Drosomycin-like. On the order hand, after twelve hours of fungal challenge, there was the induction of expression of multifunctional protein Apolipophorin-3. It was concluded that the septic challenge with different microorganisms were capable of change the expression of some proteins involved in the immune response in D. saccharalis, significant for understanding this process as well as for pointing the substances with antimicrobial functions. / A Diatraea saccharalis é a praga responsável por grandes perdas econômicas à cultura da cana-de-açúcar. Assim como outros integrantes da ordem Lepidoptera, a D. saccharalis possui resposta imunológica inata rápida e eficiente, constituída por barreira primária de defesa, resposta imune celular e resposta imune humoral. Os peptídeos antimicrobianos (PAMs) são parte da resposta imune humoral que apresentam características catiônicas e anfifílicas, além de sua massa molecular baixa, o que os tornam potenciais agentes terapêuticos. Neste estudo foram analisadas proteínas com baixa massa molecular, diferencialmente expressas na hemolinfa da D. saccharalis, após os intervalos de 6 e 12 horas de indução da resposta imune humoral com diferentes microrganismos em comparação às lagartas não desafiadas (controle). As lagartas em 5º instar foram divididas em grupos (n= 50) e submetidas a desafios sépticos de 6 e 12 horas: controle (grupo 1), desafiadas por Bacillus subtilis ATCC 6623 (grupo 2), desafiadas por Escherichia coli ATCC 11229 (grupo 3) e desafiadas por Beauveria bassiana cepa 88 (grupo 4). Em cada lagarta foi inoculada uma concentração conhecida do microrganismo e, após o tempo estabelecido, a hemolinfa foi coletada. As proteínas de baixa massa molecular foram obtidas submetendo cada amostra de hemolinfa a uma solução de extração contendo Metanol, Ácido Acético e Água. Posteriormente, os extratos proteicos foram concentrados em colunas e a dosagem proteica realizada em 280 nm. Aproximadamente 500 μg de proteínas foram submetidas à eletroforese bidimensional (2-DE). Os spots foram retirados dos géis, digeridos com Tripsina, e submetidos à espectrometria de massas do tipo MALDI-ToF/ToF. A identificação das proteínas ortólogas foi realizada utilizando os dados obtidos contra os dados disponíveis no servidor online MASCOT (Matrixscience), especificando a base de dados (NCBI e Swissprot) para Drosophila melanogaster e um banco interno de Lepidoptera. A ferramenta TagIdent foi utilizada para a busca de proteínas por meio de suas massas moleculares e ponto isoelétrico. Foram identificadas dezoito proteínas, das quais doze se mostraram envolvidas com a resposta imune em D. saccharalis. O desafio séptico de 6 horas com B. subtilis foi responsável pela alteração na expressão da proteína de reconhecimento de peptideoglicano (PGRP), pelo aumento da expressão da proteína ligadora de quitina e pela indução da expressão de proteínas como a Atacina-A e a proteína inibidora de serino-protease. O desafio imunológico de 6 horas com E. coli levou ao aumento da expressão de uma provável proteína de defesa. Os desafios de 12 horas utilizando as bactérias B. subtilis e E. coli se mostraram responsáveis pelo aumento da expressão da Lisozima. O desafio de 6 horas com B. bassiana causou indução da expressão de uma Cecropina A2 e uma possível Drosomicina. Por sua vez, após o desafio fúngico de 12 horas, houve a indução da expressão da proteína multifuncional Apolipoforina-3. Concluiu-se que desafios sépticos com diferentes microrganismos foram capazes de alterar a expressão de algumas proteínas envolvidas na resposta imune em D. saccharalis, importantes para o entendimento deste processo e também para o apontamento de substâncias com funções antimicrobianas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.unioeste.br:tede/3698 |
| Date | 05 March 2018 |
| Creators | Corsato, Ana Cláudia Malagutti |
| Contributors | Silva , José Luis da Conceição, Silva , José Luis da Conceição, Kadowaki , Marina Kimiko, Fiorini, Adriana |
| Publisher | Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, 6588633818200016417, 500, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, UNIOESTE, Brasil, Centro de Ciências Médicas e Farmacêuticas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE, instname:Universidade Estadual do Oeste do Paraná, instacron:UNIOESTE |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 7878055067573953101, 600, 600, 600, -8940439713387849267, 6997636413449754996 |
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