Utilização do zebrafish (Danio rerio) como modelo para estudos do sistema adenosinérgico



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Encontro02.07.2019
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Sistema adenosinérgico: análise filogenética e padrão de expressão tecidual de genes relacionados à adenosina desaminase (ADA, EC 3.5.4.4) em zebrafish (Danio rerio).
Maurício Reis Bogo a, Denis Broock Rosemberg b, Eduardo Pacheco Rico b, Marcus Rodrigo Guidoti c, Renato Dutra Dias c, Diogo Onofre Souza b, Carla Denise Bonan b
a Laboratório de Biologia Genômica e Molecular, Faculdade de Biociências, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul. Avenida Ipiranga, 6681, 90619-900, Porto Alegre, RS, Brasil.
b Departamento de Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Rua Ramiro Barcelos 2600-Anexo, 90035-003, Porto Alegre, RS, Brasil.
c Laboratório de Neuroquímica e Psicofarmacologia, Faculdade de Biociências, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul. Avenida Ipiranga, 6681, 90619-900, Porto Alegre, RS, Brasil.
O zebrafish (Danio rerio) apresenta inúmeras características vantajosas que primeiramente o tornaram um modelo vertebrado proeminente para estudos da biologia do desenvolvimento e da genética, sendo mais tarde estendido às outras áreas das ciências biológicas. O zebrafish combina a relevância de ser um vertebrado com a escala de estudo de um organismo invertebrado. O conhecimento acumulado proveniente do “Projeto Genoma Zebrafish” aliado à capacidade de absorver rapidamente substâncias químicas diretamente da água fazem com que, cada vez mais, seja também utilizado como espécie modelo para estudos toxicológicos e de doenças humanas.

A adenosina é um nucleosídeo que exerce várias ações em muitos tecidos diferentes. Seus efeitos são elicitados por receptores metabotrópicos específicos, denominados A1, A2A, A2B e A3. Este nucleosídeo atua como um neuromodulador no SNC onde as concentrações de adenosina podem aumentar dramaticamente após lesões, exercendo um papel neuroprotetor. As concentrações extracelulares de adenosina podem ser reguladas através de captação pelas células neurais via transportadores de nucleosídeos bidirecionais e pela atividade de ecto-nucleotidases. A captação de adenosina seguida de sua fosforilação à AMP ou desaminação à inosina representam possíveis mecanismos capazes de promover a inativação da sinalização exercida pela adenosina. Adenosina desaminases (ADA, EC 3.5.4.4) são enzimas que promovem a desaminação de adenosina à inosina de forma irreversível. Dois membros da família da ADA, conhecidos como ADA1 e ADA2 têm sido descritos em muitos organismos na literatura, de espécies de fungos até inúmeros diferentes vertebrados. Recentemente, foi demonstrada a existência de um novo grupo de proteínas que apresenta muitas similaridades ao nível de seqüência de aminoácidos com ADA1 e ADA2. Por esta razão, esse grupo de proteínas foi chamado de ADAL (adenosine deaminaselike”), tendo sido proposta a sua inclusão como membro dessa família de proteínas.



Embora a identificação dos membros da família ADA pareça ser consistente, o padrão de expressão de genes relacionados à ADA ainda não foi reportado em qualquer modelo vertebrado. A proposta deste estudo foi realizar o mapeamento do padrão de expressão dos genes relacionados à ADA em cérebro, brânquias, coração, fígado, músculo e rim de zebrafish adultos. Uma procura extensiva no genoma de zebrafish seguida de uma análise filogenética consistente confirmou a presença de diferentes genes relacionados à ADA (ADA1, ADAL e dois genes ortólogos à ADA2). Primers específicos para cada membro da família da ADA foram desenhados e experimentos de RT-PCR semi-quantitativos foram realizados. A quantidade relativa dos transcritos dos genes ADA1, ADAL, ADA2-1 e ADA2-2 foi determinada nos diferentes tecidos de zebrafish adultos através da comparação com o gene da -actina. O gene ADA1 apresentou um padrão de expressão similar em todos os tecidos analisados. Os transcritos de gene ADAL foram mais abundantes no fígado e rins e menos evidenciados no coração. A maior quantidade relativa de transcritos do gene ADA2-1 foi observada no cérebro, fígado e brânquias e a menor quantidade de transcritos no coração. A estratégia adotada também permitiu a identificação de uma isoforma truncada gerada por “splicing” alternativo (ADA2-1/T), a qual é diferentemente expressa nos tecidos analisados. O segundo gene ortólogo à ADA2 (ADA2-2) foi expresso de forma ubíqua e em níveis comparáveis nos tecidos de zebrafish analisados. Os resultados obtidos demonstraram a existência de diferentes genes relacionados à ADA, padrões específicos de expressão tecidual e uma isoforma truncada gerada por “splicing” alternativo do gene ADA2-1/T, o que sugere um alto grau de complexidade do sistema adenosinérgico em zebrafish.

Financiamento: CNPq, FAPERGS e FINEP (Rede Instituto Brasileiro de Neurociência / IBN-Net # 01.06.0842-00).
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