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Previous issue date: 2015-04-14 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / β
-
1,3
-
glucanases estão envolvidas na digestão de insetos
que utilizam como fonte
nutricional detritos ou
plantas
. Nesse trabalho, nós investigamos o papel dos genes da
família 16 das glicosídeo hidrolases (GHF 16) em larvas de
Ae.
aegypti
e
sua possível
participação na digestão de leveduras. O genoma de
Ae. aegypti
contém
seis genes
(Aae
GH16.
1
–
Aae
GH16.
6) que codificam para proteínas da família GH16
,
contendo de 2
a 6 éxons. Análises filogenéticas sugerem que
em
Nemá
toceros
ocorreram duplicações
em
alguns
genes que contê
m a região catalítica conservada
nessa família de proteínas
(Aae
GH16. 1, 2, 3, 5,
6). Ess
a
s
proteínas são
similares
a
outras proteínas de insetos com
atividades glucanásicas.
A proteína
Aae GH16.
4 parece estar relacionad
a
a proteínas
ligantes de β
-
1,3
-
glucana, não possuindo
os resíduos catalíticos
conservad
os
e peptídeo
sinal.
β
-
,
1,3
-
glucanases e proteínas ligantes de β
-
glucana são proteínas homológas e
parecem ter sido originadas a partir do mesmo
gene
ancestral
, antes da diversificação dos
holometábolos.
Larvas de
Ae. aegypti
possuem
atividades de β
-
1,3 glucanases na cabeça,
tubo
digestivo e resto do corpo.
A
s
atividade
s encontradas no tubo digestivo não foram
atribuídas à dieta das larvas.
Essas atividades possuem uma faixa de pH
ótimo
entre 5
-
9 e
massas moleculares de 41 kDa a 150 kDa.
Larvas de
Ae. aegypti
se desenvolvem a partir
da eclosão dos ovos até a fase adulta em uma dieta exclusiva contendo leveduras
Ustilago
sp (vivas ou autoclavadas), porém esta condição não provocou uma indução das atividades
de β
-
1,3
-
glucanases.
O homogenato do tubo digestivo das
larvas parece lisar a parede das
leveduras após 4 h de incubação. Todos os genes da família GH16 foram expressos em
todos os tecidos e apresentaram diferentes padrões de expressão. Larvas silenci
adas para
os genes
AeGH 16.
5 da
GHF 16 apresentaram
fenótipos de curvas de sobrevivência e
taxas de pupação
inferiores
aos
controles. Sob condições de estresse, o fenótipo observado
nas larvas se agrava consideravelmente, principalmente nos genes AeGH16.1 e AeGH16.6.
Nos experimentos de ensaios enzimáticos
d
e
β
-
1,3
-
glucanases,
insetos silenciados para o
gene
AeGH16.
5
apresent
aram
uma
atividade muito inferior comparado
s
aos silenciados
para
AeGH16.6
ou a
os
grupos controles (GFP e água) em amostras de tubo digestivo.
Ensaios
nesses grupos
utilizando
o
resto d
o corpo não sofreram alterações. O perfil
cromatográfico do tubo digestivo também foi analisado, e novamente
insetos silenciados
para
AeGH16.
5
apresent
aram
um
pico de atividade menor que os demais
, sugerindo que
esse gene codifica a
-
1,3
-
glucanase intestinal em larvas de
Ae.aegypti / Insect
β
-
1
, 3
-
glucanases are involved in digestion of detritus and
plant
hemicellulose.
We investigated the role of GH16 genes in
Ae.aegypti
larvae
, and its
putative
participation
in digestion of
fungi. The
genome of
Ae.aegypti
contains
six genes
coding for GHF16 proteins (Aae GH16.1
–
Aae GH16.6), containing 2
-
6
exons.
Phylogenetic
analysis suggest
s
that
Aae GH16.1
, 2, 3, 5
and
6
, which
contain
the
GHF16 conserved
catalytic residues
,
are related to
other insect
glucanases
. These
genes
apparently suffered duplications in
the genomes of
Nematocera. Aae GH16.4
is related to β
-
1,3
-
glucan binding proteins, which have no catalytic activity.
β
-
1,3
-
glucanases and β
-
glucan binding proteins are
homologous
proteins, which
originated
by gene duplication prior to the origin of the Holometabola.
Ae.aegypti
larvae
contain
β
-
1, 3
-
glucanase activity in
the
head, gut and rest of body. Gut activity is not acquired
from food. These activities have
optimum
pH about 5
-
6 and molecular masses
between 41 and 150 kDa.
Ae.aegypti
develops
well from egg to adults feeding on
ly
on live or autoclaved yeasts and
activity of β
-
1, 3
-
glucanases is
not induced by both
diets.
Larval
gut
homogenates
lyse
live
Ustilago
sp af
ter 4 hours of incubation. All
GH16 genes showed
different levels of
expression in the larval head, gut
or rest
of
body.
Larvae k
nock
-
down of
gene AeGH16.
5
of GHF 16
showed phenotype
with
survival
curve and rate of pupation lower than control
s
(GFP and water)
. However,
under stress conditions
severe
mortalities
are
observed
in AeGH16.1 and AeGH16.6
knocked
-
down
larvae
. Enzy
matic
assays of β
-
1
, 3
-
glucanase in AeGH16.5
silenced
larvae
exhibited lower
activity
in
the
gut and
no
change
in the rest
of body
.
Chromatographic activity profiles from
gut
samples after GH16.5 silencing showed
lower activity, suggesting that this gene codes for the larval digestive
-
1
,
3
-
glucanase
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.arca.fiocruz.br:icict/12118 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Souza, Raquel Santos |
| Contributors | Valle, Denise, Silva Filha, Maria Helena Neves Lobo, Machado, Ednildo de Alcântara, Lellis, Renata Schamma, Riback, Thaís Irene Souza, Genta, Fernando Ariel |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| 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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