Expressão de transportadores de membrana e de proteínas de choque térmico (HSP 70) e sua relação com o grau de Eurihalinidade em equinodermos

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Autor(es): dc.contributorFreire, Carolina Arruda de Oliveira, 1966--
Autor(es): dc.contributorProdocimo, Viviane-
Autor(es): dc.contributorUniversidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Zoologia-
Autor(es): dc.creatorCastellano, Giovanna Carstens-
Data de aceite: dc.date.accessioned2019-08-21T23:47:33Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2019-08-21T23:47:33Z-
Data de envio: dc.date.issued2018-08-16-
Data de envio: dc.date.issued2018-08-16-
Data de envio: dc.date.issued2012-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://hdl.handle.net/1884/32884-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/1884/32884-
Descrição: dc.descriptionOrientadora : Profa. Dra.Carolina Arruda de Oliveira Freire-
Descrição: dc.descriptionOrientadora : Profa. Dra. Viviane Prodocimo-
Descrição: dc.descriptionDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Zoologia. Defesa: Curitiba, 13/02/2012-
Descrição: dc.descriptionBibliografia: fls. 69-83-
Descrição: dc.descriptionArea de concentração: Zoologia-
Descrição: dc.descriptionResumo: Estuários e regiões de entremarés são ambientes marinhos bastante instáveis. Invertebrados marinhos são osmoconformadores e isosmóticos ao meio, então alterações de salinidade do meio desafiam suas células e tecidos. Sob tais desafios as células podem regular seu volume através de transportadores de membrana, por exemplo a bomba Na+,K+-ATPase, o co-transportador NKCC e canais de água (aquaporinas). A capacidade de regular volume está relacionada ao seu grau de eurihalinidade. Equinodermos são exclusivamente marinhos, mas podem ocupar ambientes instáveis, onde ficam expostos a alterações de salinidade e temperatura. Estas alterações podem desafiar a regulação de volume de suas células, e podem também representar causa de desnaturação de suas proteínas, o que demanda a ação de chaperonas moleculares, como as proteínas de choque térmico da família das HSP70. Neste trabalho foram estudadas as espécies Arbacia lixula e Lytechinus variegatus, habitantes do sublitoral, e Echinometra lucunter e Holothuria grisea, residentes em entremarés. O objetivo foi relacionar o grau de eurihalinidade das espécies com sua capacidade de regular volume celular, também com a expressão constitutiva de transportadores de membrana e com a expressão de HSP70 sob alterações ambientais. Células obtidas do esôfago e do intestino destas quatro espécies foram expostas a choques hipo e hiperosmóticos na presença de calceína para avaliar a regulação de volume celular. Adicionalmente foram bloqueados transportadores de membrana e aquaporinas de A. lixula e H. grisea para permitir inferir o papel destas proteínas na regulação de volume celular. A expressão constitutiva dos transportadores das espécies foi mensurada por imunofluorescência em citômetro de fluxo. Foi avaliada a expressão de HSP70 em L. variegatus por SDS-page diante de estresses salino e térmico. Foi detectado sinal de redução regulatória de volume nos experimentos de choque hiposmótico (-50%) com células de esôfago de L. variegatus e de intestino de H. grisea, e choque de -20% com células intestinais de A. lixula. Nas demais condições, houve aumento progressivo de volume das células, também nos controles. A presença dos bloqueadores de Na+,K+-ATPase, NKCC e aquaporina gerou inchaço maior ainda das células, confirmando sua ação na regulação de volume celular. Os dados de imunofluorescência mostraram diferenças na abundância de transportadores entre as espécies. Não foram encontradas diferenças na expressão de HSP70 em L. variegatus nas diferentes salinidades. Conclui-se que as células de equinodermos são permeáveis, tendem a inchar em qualquer circunstância (pelos resultados com calceína), o que pode estar relacionado à não invasão da água doce por estes animais. Há baixa expressão de transportadores de membrana nas quatro espécies, e não foi detectada indução de expressão de HSP70 por alteração de salinidade em L. variegatus. Por fim, A. lixula, a espécie de ambiente mais estável, apresentou, de maneira geral, o menor desenvolvimento dos parâmetros estudados: mostrou baixo sinal de redução regulatória de volume, baixo sinal dos transportadores, e não apresentou sinal de HSP70.-
Descrição: dc.descriptionAbstract: Estuaries and intertidal regions are very unstable marine habitats. Marine invertebrates are osmoconformers and isosmotic to the external medium, thus alterations in the salinity of the water represent a challenge to their tissues and cells. Under those challenges cells can regulate their volume through the action of membrane transporters such as the Na+,K+-ATPase pump, the NKCC cotransporter, and the water channels (aquaporins). The capacity to regulate volume is related to the degree of tolerance to salinity changes, or degree of euryhalinity. Echinoderms are exclusively marine, but may occupy unstable coastal áreas, where they are cyclically exposed to variations in salinity and temperature. These alterations can challenge the volume regulatory capacity of their cells, and may also cause protein denaturation, a situation which demands the protective action of the molecular chaperones such as the heat-shock proteins of the HSP70 family. In this work we investigated the subtidal species Arbacia lixula and Lytechinus variegatus, and the intertidal species Echinometra lucunter and Holothuria grisea. This study aimed at relating the habitat and degree of euryhalinity of those species with the capacity of their isolated cells to regulate volume when osmotically challenged, and also with the constitutive expression of membrane transporters and HSP70 under in vivo abiotic challenges (salinity and temperature). Cells were obtained from the esophagous and intestine of the urchins and were exposed in vitro to hypo- and hyper-osmotic shocks, in the presence of calcein, in order to evaluate their volume response. In addition, membrane transporters were blocked in order to allow inference of the role of those transporters in cell volume regulation (in A. lixula and H. grisea). Constitutive expression of the transporters was evaluated through immunofluorescence and flux cytometry. The expression of HSP70 was evaluated in L. variegatus through SDS-PAGE. A signal of regulatory volume decrease in the -50% hyposmotic shock was detected in cells from the esophagous of L. variegatus, and cells from the intestine of H. grisea, and also in the -20% hyposmotic shock in cells of the intestine of A. lixula. In the remaining conditions, there was a progressive increase in the volume of the cells, through the increased calcein signal, also in controls and cells submitted to the hyper-osmotic shocks. The presence of the blockers of the Na+,K+-ATPase, NKCC and aquaporins has generated a greater degree of swelling of the cells, confirming the action of the transporters in cell volume regulation. Immunofluorescence data have revealed differences in the abundance of these transporters among species. No differences in the expression of the HSP70 in L. variegatus were seen in the different salinities. We can conclude that echinoderm cells are quite permeable, and tend to gain volume and swell under all conditions (calcein results), which may relate to their total inability to withstand freshwater. There is low expression of the membrane transportes tested in the 4 species; no change in HSP70 expression upon salinity challenge in L. variegatus. Finally, A. lixula, the species which inhabits the most stable environment, displayed, in general, the lowest degree of development of all the parameters studied: showed small regulatory volume decrease signal, has shown a small signal for the transporters, and no signal at all for HSP70.-
Formato: dc.format83f. : il. [algumas color.], grafs., tabs.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
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Relação: dc.relationDisponível em formato digital-
Palavras-chave: dc.subjectTeses-
Palavras-chave: dc.subjectProteínas de choque térmico-
Palavras-chave: dc.subjectFiltros de membrana-
Palavras-chave: dc.subjectEquinodermo - Fisiologia-
Palavras-chave: dc.subjectZoologia-
Título: dc.titleExpressão de transportadores de membrana e de proteínas de choque térmico (HSP 70) e sua relação com o grau de Eurihalinidade em equinodermos-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
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