Análise da transcrição gênica de enzimas envolvidas na biotransformação e do efeito genotóxico em peixes Poecilia vivipara (Bloch e Scheider, 1801) expostos ao fenantreno

TCC(graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Biológicas. Biologia.A água é um recurso indispensável para todos os seres vivos, mas existe uma gama de substâncias químicas oriundas das atividades industriais, agropastoris e do esgoto urbano, que, quando dissolvidos na água, diminuem a sua qualidade. A determinação das concentrações de poluentes aquáticos é essencial para o conhecimento dos níveis de contaminação ambiental e avaliação de risco, porém, não permite estimar a biodisponibilidade e os efeitos tóxicos associados nos organismos. Em ecossistemas aquáticos, os peixes são bons bioindicadores e suas alterações biológicas podem ser utilizadas como biomarcadores. No presente trabalho peixes Poecilia vivipara foram expostos a três concentrações de fenantreno na água (10, 20 e 200μg/L) e após 24 horas de exposição foram analisados os níveis de transcrição de genes que codificam enzimas envolvidas no processo de biotransformação de xenobióticos no fígado e brânquia, assim como danos ao DNA dos eritrócitos destes animais. As análises quantitativas da transcrição dos genes Citrocromo P450 (CYP1A, CYP1B e CYP1C), Uridina difosfato glicuronil-transferase (UDPGT1B), Glutationa-S-transferase (GST) e Metiltransferase (MET) no fígado e brânquia de peixes foram realizadas através da Reação em Cadeia da Polimerase em Tempo Real quantitativa (qRT-PCR) e a análise da genotoxicidade dos eritrócitos foi avaliada através do Ensaio Cometa. A análise de fenantreno nos aquários indica que houve absorção deste contaminante pelos animais. Foi observado um aumento na transcrição de CYP1A e UDPGT1B no fígado de peixes expostos a maior concentração de fenantreno (200μg/L) em relação aos animais expostos a concentrações menores (10 e 20μg/L). Por outro lado, a exposição ao fenantreno causou danos significativos às células do sangue destes organismos nas diferentes concentrações utilizadas neste trabalho em relação ao controle. Este trabalho mostrou que a exposição ao fenantreno causou alterações em biomarcadores moleculares e citogenéticos que podem ser recomendados em conjunto com análises químicas no diagnóstico de regiões com influência de atividades antrópicas, relacionadas ao uso de derivados de petróleo

The combination of the functionalities of feedback circuits is determinant for the attractors' number and size in pathway-like Boolean networks

International audienceMolecular regulation was initially assumed to follow both a unidirectional and a hierarchical organization forming pathways. Regulatory processes, however, form highly interlinked networks with non-hierarchical and non-unidirectional structures that contain statistically overrepresented circuits or motifs. Here, we analyze the behavior of pathways containing non-unidirectional (i.e. bidirectional) and non-hierarchical interactions that create motifs. In comparison with unidirectional and hierarchical pathways, our pathways have a high diversity of behaviors, characterized by the size and number of attractors. Motifs have been studied individually showing that feedback circuit motifs regulate the number and size of attractors. It is less clear what happens in molecular networks that usually contain multiple feedbacks. Here, we find that the way feedback circuits couple to each other (i.e., the combination of the functionalities of feedback circuits) regulate both the number and size of the attractors. We show that the different expected results of epistasis analysis (a method to infer regulatory interactions) are produced by many non-hierarchical and non-unidirectional structures. Thus, these structures cannot be correctly inferred by epistasis analysis. Finally, we show that the combinations of functionalities, combined with other network properties, allow for a better characterization of regulatory structures