Caracterização morfológica do nauplius embrionizado e análise da expressão temporal de genes relacionados com o desenvolvimento embrionário de macrobrachim olfersi (crustacea decapoda palaemonidae)

Abstract

Os decápodes representam um grupo de crustáceos que obteve sucesso evolutivo em ambientes diferentes, e apresentam características que os tornam de interesse para estudos de biologia do desenvolvimento. A espécie Macrobrachium olfersi destaca-se por ter sido estudada amplamente, desde sua distribuição geográfica até biologia reprodutiva e desenvolvimento embrionário. Foram padronizados diferentes estagiamentos para caracterizar a ontogenia dessa espécie, sendo observados alguns processos restritos ao grupo em que ela está inserida. A diferenciação da região posterior do corpo, correspondente a papila caudal, é realizada pelo mecanismo de teloblastia. Esse mecanismo forma os segmentos corporais e é controlado por genes conservados entre os artrópodes. O objetivo desse trabalho foi caracterizar a morfologia dos embriões nos estágios que compreendem o pré-nauplius (E3), nauplius (E4) e pós-nauplius inicial (E5 a E7) e relacionar esses dados com a quantificação da expressão relativa dos genes caudal, engrailed e even-skipped. Foram realizadas marcações nucleares com Hoechst nos preparados totais de ovos e de embriões nas idades que correspondem aos estágios E3 a E7, e observou-se o crescente rearranjo celular organizado pelo processo de teloblastia na região pós-naupliar, sendo visualizados os ectoteloblastos, dispostos em fileiras ao longo da papila caudal. A expressão relativa do gene caudal decresce com o avanço do crescimento da papila caudal e sua expressão também foi identificada nos ovários das fêmeas, comprovando a contribuição materna desse gene nessa espécie. Para o gene even-skipped foram identificadas duas isoformas, na primeira há decréscimo de expressão relativa com o avanço da embriogênese, o que possivelmente está relacionado com a segmentação corporal, e na segunda isoforma há aumento de sua expressão, o que pode estar relacionado com a neurogênese, outra função conhecida desse gene. engrailed se apresentou expresso linearmente entre as diferentes idades, sendo que pode atuar tanto no processo de segmentação quanto no processo de neurogênese. O presente estudo relacionou temporalmente os aspectos morfológicos com o controle a nível molecular, propiciando resultados para melhor compreender a evolução dos artrópodes.<br>

Abstract : Decapods constitute a group of crustaceans with evolutionary success in different environments, and have features that make them interesting for developmental biology studies. M. olfersi stands out for having been studied widely, since its geographical distribution to reproductive biology and embryonic development. Different stagings were standardized to characterize the ontogeny of this species, being analyzed some processes restricted to the group in which it is inserted. The differentiation of the posterior region of the body, corresponding to caudal papilla, is performed by the teloblastic mechanism. This mechanism forms the body segments and is controlled by genes whose are conserved among the arthropods. The objective of this work was to characterize the morphology of embryos in stages that comprise the pre-nauplius (E3), nauplius (E4) and post-nauplius (E5 to E7) and correlate that data with the genes relative expression quantification caudal, engrailed and even-skipped. Nuclear stainings were held with Hoechst in whole-mounted eggs and embryos in the stages E3 to E7, and noted the growth on cellular rearrangement organized by teloblastic mechanism process in the post-naupliar region, being identified the ectoteloblasts, arranged in rows along the caudal papilla. The relative gene expression of caudal decreases with the advance on the caudal papilla growth and their expression was also identified in oocytes of females, proving the maternal contribution of this gene in this species. For the gene even-skipped, two isoforms have been identified, in the first one there is a decrease on its relative expression with the advancement of embryogenesis, which possibly is related to body segmentation, and in the second isoform there is an increase on its expression, which may be related to neurogenesis, another known function of this gene. engrailed is expressed linearly between the different ages, and possibly acts on both the segmentation process as in the process of neurogenesis. The present study related temporally on the morphological aspects with the control at the molecular level, providing results to better understand the arthropods evolution.