Parecer da Comissão Científica

Projeto Externo - de Outra Unidade da USP

Dados do solicitante

Dione Oliveira Jordan

Natureza do projeto

Projeto de formação discente
Mestrado
Sónia Cristina da Silva Andrade
Por favor, selecione

Pesquisadores ou docentes associados

Recursos

20/01407-0
Fapesp

Descrição do projeto

Análise da Diversidade de Nemertinos na Costa Sudeste Brasileira
01-09-2020
30-01-2023
Nemertinos são animais vermiformes, não segmentados e majoritariamente marinhos. A principal característica do filo é uma probóscide eversível alojada em uma cavidade dorsal longitudinal cheia de fluido, sendo esta uma sinapomorfia do filo e um dos caracteres que sustenta a monofilia do grupo. Essa cavidade, denominada rincocele, apresenta características morfológicas e de desenvolvimento de um celoma verdadeiro. A relação evolutiva entre nemertinos é difícil de ser recuperada apenas por morfologia devido ao limitado número de caracteres morfológicos diagnósticos e convergência adaptativa em alguns grupos. Por conta disso, é comum encontrar complexos de espécies crípticas, Nesse contexto, análises moleculares têm sido ótimas ferramentas para elucidar as relações entre as espécies deste grupo. Fatores demográficos e geográficos são muito importantes para entender a dispersão e conectividade genética dos organismos. No ambiente terrestre as barreiras geográficas são muito determinantes em relação aos padrões de dispersão, fluxo gênico e especiação, no ambiente marinho, entretanto, mesmo com barreiras geográficas menos definidas encontra-se grande biodiversidade, o que se deve a muitas espécies divergirem de acordo com limites ecológicos. Características bionômicas das espécies refletem em seus padrões de dispersão, este projeto pretende analisar dois grupos, o gênero Prosorhochmus, que apresenta desenvolvimento direto, e a espécie Lineus sanguineus, que apresenta fase larval planctônica e também pode se reproduzir assexualmente por fissiparidade. A alta capacidade regenerativa de Lineus sanguineus chama atenção dentro do filo, além de conseguir se reproduzir por fissiparidade essa espécie é uma das poucas do filo que apresenta regeneração anterior, uma característica que aparentemente ausente no ancestral de Nemertea. Assim, essa característica reprodutiva de Lineus sanguineus se mostra interessante, não apenas para entender seus padrões de dispersão, mas também para a compreensão da evolução da regeneração dentro do filo e será usada como modelo para este estudo. Não se sabe quais genes são responsáveis pelo início, sustentação e determinação do eixo anteroposterior durante a regeneração em Nemertea, responder essas questões seria muito valioso para a compreensão da evolução da regeneração.
Nemertea, biogeografia, filogeografia, regeneração
Para análise de diversidade, foram realizadas coletas de Lineus sanguineus e Prosorhochmus sp em seis sítios distribuídos ao longo de cerca de 1.650 km da costa Brasileira sob a licença de coleta 67004-1. As amostras coletadas estão discriminadas na tabela abaixo. Ao longo do projeto, caso necessário, serão realizadas novas coletas para aumentar o tamanho amostral. As espécies diferem quanto a características reprodutivas, as quais têm efeito direto sobre a distribuição ecológica e da variabilidade genética: Lineus apresenta fase larval planctônica, enquanto que Prosorhochmus apresenta desenvolvimento direto. Para detecção de variação genética nas duas espécies serão amplificados as regiões mitocondriais COI e 16SrRNA e a região nuclear 28SrRNA. Para isso serão utilizados primers universais. As sequências serão alinhadas e analisadas em conjunto e separadamente. Será definido o melhor modelo de evolução para cada sequência antes da reconstrução da árvore através de máxima verossimilhança e método bayesiano. A partir dessas árvores será possível realizar os testes comumente usados para delimitação de espécie, além de uma rede de haplótipos a fim de identificar diferentes unidades evolutivas. Após essa etapa, as análises populacionais serão feitas no pacote Arlequin v3.5 (Excoffier & Lischer, 2010). Parâmetros utilizados para análise intrapopulacional serão o número de sítios polimórficos, diversidade haplotípica, diversidade nucleotídica e a média do número diferenças par-a-par. A análise de mismatch distribution para cada localidade amostradas será realizada, além das análises de expansão populacional recente, Tajima’s D, e and Fu’s Fs (Fu 1996), a fim de obter um panorama demográfico para cada espécie e gene. A fim de inferir o grau de diferenciação genética entre e dentro das amostras, será empregada a análise de variância molecular (AMOVA). Os valores de estruturação de Fst serão inferidos par a par entre localidades amostradas para a mesma espécie sua relação com a distância geográfica será inferida. Por fim, como medida direta de fluxo gênico, será utilizado o pacote Migrate ( Beerli and Felsenstein 2001 ) para estimar migração a longo termo. Essa estimativa M é calculada através da conversão do número de migrantes por geração (xNm), pela fórmula xNm = θi x Mi→j.
Para o estudo funcional da regeneração, serão coletados e utilizados 12 indivíduos de Lineus sanguineus obtidos em mesma localidade. Os animais serão seccionados transversalmente, gerando uma parte posterior e uma anterior. As 12 partes anteriores serão divididas em três grupos (grupo 1a, 2a e 3a), assim como as posteriores (grupo 1p, 2p e 3p). Os grupos 1a e 1p terão o blastema coletado 1 dia após o corte, 2a e 2p terão as regiões recém regeneradas coletadas após 5 dias e 3a e 3p, 10 dias. Será extraído o RNA total das amostras coletadas que em seguida será utilizado para síntese de cDNA. Na análise molecular do processo, primeiramente será verificada a existência dos genes wnt-1 , FoxQ2, gsc e notum em transcriptoma de L. sanguineus obtido pelo grupo de pesquisa, o qual será usado para o desenvolvimentos dos primers. Os genes cuja existência foi verificada terão expressão quantificada por RT-qPCR em amostras de diferentes momentos da regeneração anterior e posterior de Lineus sanguineus. Como controle endógeno da expressão constitutiva serão utilizados genes cujos níveis de expressão gênica sejam inalterados e conhecidos. A expressão de cada gene amplificado será comparada à do gene constitutivo e a expressão relativa será calculada pelo método ΔΔ CP, corrigido pela eficiência de amplificação. É esperado que as diferenças verificadas in silico nas análises de genes diferencialmente expressos sejam confirmadas após a comparação das médias de cada grupo obtidas por qPCR através do teste “t” de student, considerando-se o número amostral de cerca de 72 réplicas para cada gene.
Primeiro semestre: extrações de DNA, amplificação e sequenciamento.
Segundo semestre: extrações de DNA, amplificação, sequenciamento e análise de dados.
Terceiro semestre: coleta de espécimes para estudo de regeneração, experimentos de regeneração e análises de dados.
Quarto semestre: análise de dados e escrita da tese.

Solicitações

Sala com fornecimento de água do mar.
Dois estereomicroscópios e um microscópio
Nemertinos
Costões rochosos de praias da região próxima ao CEBIMAR.
maré baixa
Não
  • Janeiro
  • Fevereiro
  • Março
  • Abril
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  • Dezembro
4
3