Mestrado em Biologia Aplicada - Biologia Molecular e CelularA biomineralização da concha dos moluscos é um processo controlado por
uma matriz orgânica extracelular secretada para o espaço extrapaleal pelo
epitélio calcificante. Já foram realizados alguns estudos dos quais se
obtiveram algumas respostas sobre os constituintes da matriz. No entanto,
quase todos tiveram como objeto de estudo moluscos das famílias Pteriidae e
Pinnidae. Neste trabalho o animal estudado, o bivalve Anodonta cygnea,
pertence à família Unionidae da qual se sabe muito pouco no que respeita à
sua matriz orgânica. Das duas frações possíveis de obter pelo processo de
extração apenas uma, a fração solúvel, foi analisada. A análise ocorreu a
vários níveis nomeadamente ao nível da caracterização bioquímica por
eletroforese, quantificação de matéria existente e localização da matriz
diretamente na concha através da técnica de “immunogold”. Foram também
produzidos anticorpos policlonais para a matriz e construída uma biblioteca de
ADN complementar ao ARN mensageiro existente no epitélio calcificante
sendo neste caso o folheto externo do manto. Da análise em eletroforese
foram detetadas cinco frações proteicas de pesos moleculares de
aproximadamente 106, 74, 59, 49 e 40KDa. A pequena quantidade de
proteínas totais e de glicosaminoglicanos obtida da extração comprovou os
demais estudos que referem que a percentagem de matriz orgânica existente
na concha é baixa quando comparada com a componente inorgânica, neste
caso constituída por carbonato de cálcio na forma de cristais de aragonite.
Pela técnica de “immunogold” verificou-se que a matriz orgânica encontra-se
essencialmente nos espaços intercristalinos mas existe também associada aos
próprios cristais. Os resultados encontrados neste trabalho para esta espécie
ao nível da caracterização bioquímica são semelhantes aos descritos no
estudo de outra espécie da mesma família. Relativamente à localização da
matriz orgânica na concha esta apresenta distribuição semelhante à da
espécie Pinna nobilis embora pertençam a famílias diferentes. Apesar dos
milhares de anos de evolução divergente, isto sugere que a matriz orgânica
não deverá variar muito entre famílias na sua constituição e organização.The biomineralization process of mollusc’s shell is controlled by an extracellular
organic matrix which is produced by the calcifying epithelium and secreted into
the extrapallial space. Some studies have already been performed and give
some answers about organic matrix constituents. However almost all of them
were on species of the families Pteriidae and Pinnidae. In the present work the
study animal is the freshwater bivalve Anodonta cygnea, belonging to the
Unionidae family, from which little is known about its organic matrix. From the
extraction process it is possible to achieve two fractions of organic matrix, but
only one, the soluble fraction, was the object of this study. Different techniques
were used, including biochemical characterization by electrophoresis,
quantification and detection of the matrix directly in the shell through the
immunogold technique. Were also produced polyclonal antibodies against the
organic matrix and a complementary DNA library, constructed with the
messenger RNA of the outer mantle epithelium, which is in this animal the
calcifying epithelium, used as a template. From the electrophoretic analysis five
protein fractions were detected with molecular weights of approximately 106,
74, 59, 49 and 40 KDa. The small amount of the total protein and
glycosaminoglycans obtained from the extraction indicate the low percentage of
organic matrix when compared to the inorganic fraction which is in this case
calcium carbonate in the form of aragonite crystals, situation confirmed in other
studies. By the immunogold technique it was found that the organic matrix is
mainly intercrystalline but it can also be found within the crystals. The results
found in terms of biochemical characterization in this study with Anodonta
cygnea are similar to those described for other members of this family.
Regarding to the localization of the organic matrix in the shell, the results
obtained are very similar to the localization founded in the Pinna nobilis
although they belong to the different families. This suggests that the thousands
of years of divergent evolution should not vary greatly between families in
terms of constitution and organization of the organic matrix
