Efeito dos esteroides sexuais no sistema Kisspeptinas e na diferenciação gonadal de Centropomus undecimalis.
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Data
2020-08-31
Autores
Orientador
Nóbrega, Rafael Henrique 
Coorientador
Pós-graduação
Ciências Biológicas (Genética) - IBB
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
O robalo-flecha (Centropomus undecimalis) é um peixe hermafrodita protândrico de grande importância econômica. Um dos principais entraves na sua produção consiste na obtenção de matrizes fêmeas em cativeiro. Como alternativa, realiza-se captura de fêmeas selvagens ou induz a inversão sexual utilizando esteroides sexuais. No entanto, pouco se sabe sobre as informações genéticas relacionadas à reprodução e diferenciação sexual nesta espécie. Diante deste cenário, neste estudo procuramos entender o efeito dos esteroides sexuais no eixo reprodutivo durante a diferenciação gonadal. Para isto, analisamos a expressão da kisspeptina encefálica, a morfologia gonadal e os perfis transcriptômicos (RNA-seq) das gônadas pós-tratamento com esteroides. Para tanto, 450 animais indiferenciados foram divididos em 3 grupos os quais receberam dieta basal (controle), suplementada com 17α-metiltestosterona (MT) ou suplementada com 17β-estradiol (E2) por 45 dias. Os encéfalos e as gônadas dos animais foram coletados logo após o tratamento hormonal e em intervalos de 4 meses durante o período de 1 ano. Os resultados da expressão gênica dos encéfalos mostraram que os grupos tratados com MT e E2 apresentaram aumento nos níveis de RNAm de kiss1 em relação ao controle. Os transcritos primários do receptor kissr2 não variaram entre os tratamentos. Quanto à morfologia, o grupo tratado com MT apresentou gônada mais desenvolvida e com características morfológicas de testículo. O grupo E2 também apresentou gônada mais desenvolvida, porém com características morfológicas de ovário. Para análise do RNA-seq foi adotada a estratégia de novo. A montagem do transcriptoma gerou 45579 transcritos com uma taxa de completude 85,6% e de mapeamento de 67%. Foram identificados genes diferencialmente expressos (GDEs) entre os tratamentos, dentre eles alguns relacionados a diferenciação sexual, incluindo os genes pró-testículo (nr5a2, tbx1 dmrt3, ptch3, ptch2, shh, etc) no grupo MT, e no grupo E2 os GDEs pró-ovário (cyp19a1, foxl2, irx5, wnt4a, rspo1, fst, etc). Nossos resultados até o presente momento sugerem que os neurônios kiss1 são sensíveis a ação dos esteroides sexuais. O tratamento com MT estimulou o desenvolvimento testicular, por outro lado o E2 parece ter invertido o destino da diferenciação sexual das gônadas, resultando em um ovário no início do desenvolvimento. Por fim, o transcriptoma de novo das gônadas gerado aqui resultou em um recurso genômico valioso para a triagem de vias e genes potenciais envolvidos na diferenciação sexual de C. undecimalis.
Resumo (inglês)
The commom snook (Centropomus undecimalis) is a protandric hermaphrodite fish of high economic importance. One of the main bottlenecks in the production of common snook consists in obtaining the captive females. As an alternative, wild females are captured or sex-reversed by using sex steroids. However, little is known about the genetic information related to reproduction and sex differentiation in this species. Based on this scenario, this thesis aims to unravel the effects of sex steroids on the reproductive axis during gonadal differentiation. For this, we analyzed the expression of brain kisspeptin, gonadal morphology, and transcriptomic profiles (RNA-seq) of gonads after steroid treatment. For this purpose, 450 undifferentiated animals were divided into 3 groups which received a basal diet (control), supplemented with 17α-methyltestosterone (MT) or supplemented with 17β-estradiol (E2) for 45 days. The encephalon and gonads were collected immediately after hormonal treatment and at 4-month intervals during 1 year. The results revealed that MT and E2 increased brain kiss1 mRNA levels compared to control. kissr2 receptor transcripts did not vary between treatments. As regards to the morphology, the group treated with MT showed an advanced gonadal development with morphological features of a testis. The group that received E2 also had more developed gonads, but with morphological characteristics of the ovary. RNA-seq analysis was performed using de novo transcriptome of C. undecimalis. The assembly of the transcriptome generated 45,579 transcripts with a complete ratio of 85.6% and a mapping rate of 67%. Differentially expressed genes (DEGs) were identified between treatments, some related to sex differentiation, including the pro-testis genes (nr5a2, tbx1 dmrt3, ptch3, ptch2, shh, etc.) in the MT group and the E2 group the pro-ovarian DEGs (cyp19a1, foxl2, irx5, wnt4a, rspo1, fst, etc). Our results suggested that kiss1 neurons are sensitive to the action of sex steroids. Treatment with MT stimulated testicular development, on the other hand, E2 seems to have reversed the fate of sex differentiation of the gonads, resulting in an ovary at the beginning of development. Finally, de novo gonadal transcriptome in the thesis has resulted in a valuable genomic resource for screening potential pathways and genes involved in the sexual differentiation of C. undecimalis.
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português