Modificações epigenéticas de RNA, m6A e m5C, no processo de diferenciação de castas em Apis mellifera

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Bataglia, Luana
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Apis mellifera; Caste differentiation; Diferenciação de castas; Epitranscriptômica; Epitranscriptomics; m5C; m6A; Metilação de RNA; RNA methylation
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17135/tde-05062023-132826/

Em abelhas Apis mellifera, a partir de um mesmo genótipo, as larvas diploides (fêmeas) podem se desenvolver em rainha ou em operária, dependendo do estímulo nutricional que recebem durante as fases larvais. A partir de L3, larvas que consomem exclusivamente geleia real se desenvolvem em rainhas, enquanto aquelas alimentadas com uma mistura de geleia real, mel e pólen tornam-se operárias. As diferenças morfo-fisiológicas entre rainhas e operárias incluem tamanho corporal, comportamento, níveis hormonais, ativação diferencial de genes e vias metabólicas, número de ovaríolos, presença de corbícula, longevidade, entre outras características. Do ponto de vista molecular, diferenças de expressão de RNAs mensageiros (mRNAs) e microRNAs (miRNAs), diferentes status de modificação de cromatina e diferentes padrões de metilação de DNA foram observados entre rainhas e operárias. Neste contexto, hipotetizamos que as modificações epigenéticas de RNA também sejam potenciais candidatas a participarem do processo de diferenciação de castas. As metilações m6A e m5C são as modificações de RNA mais estudadas, e participam da regulação de genes que atuam em diversos processos biológicos, como desenvolvimento e reprodução, e têm se mostrado responsivas à estímulos ambientais, como nutrição. Nossos objetivos foram quantificar o perfil de expressão relativo e níveis globais de metilação m6A e m5C de RNA em larvas de rainhas e operárias de A. mellifera e explorar, por meio de análises de bioinformática, possíveis genes e vias metabólicas em que essas modificações possam atuar na espécie. Nossos resultados indicam que tanto a porcentagem de metilação global quanto a expressão das RNA metiltransferases aumentam com a progressão do desenvolvimento larval, com diferenças marcantes na fase L4 entre rainhas e operárias. Nesta mesma fase, os transcritos mais expressos em operárias que apresentaram predição de marcas m6A e m5C foram aqueles relacionados ao metabolismo de macromoléculas e síntese de hormônio juvenil, enquanto nos transcritos mais expressos em rainhas, as marcas epitranscriptômicas foram preditas em genes que participam do metabolismo energético mitocondrial, da organização do citoesqueleto e em processos celulares como transporte e localização de moléculas. Podemos concluir, que as modificações de RNA são mais um tipo de regulação molecular que está presente no processo de diferenciação de castas nesta espécie de abelha.