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Annelids and Nematodes as Sentinels of Environmental Pollution
(2003) Monserrat, José María; Rosa, Carlos Eduardo da; Sandrini, Juliana Zomer; Marins, Luis Fernando Fernandes; Bianchini, Adalto; Monserrat, Laura Alicia Geracitano
Worms like polychaetes, oligochaetes, and nematodes, have been widely used in studies of aquatic and soil pollution. Several ecotoxicological characteristics make these animals suitable for use as a biomonitor, including the fact that these organisms live in close contact with sediments. Also important is that they posses little mobility, which could be useful in biomonitoring programs since it can reflect local environmental problems. Several toxicological aspects are reviewed in these zoological groups, including their antioxidant responses and detoxifying mechanisms of heavy metals. Interestingly, the nematodes and oligochaetes species show induction of proteins different from the well-known metallothionein, including cysteine-rich proteins, and phytochelatins, this last group until recently believed to be present only in plants and fungi.
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Anti-MDR and antitumoral action of acetylsalicylic acid on leukaemic cells
(Biochemical Society, 2011) Garcia, Michele Carrett Dias; Votto, Ana Paula de Souza; Filgueira, Daza de Moraes Vaz Batista; Almeida, Daniela Volcan; Vallochi, Adriana Lima; D'Oca, Marcelo Gonçalves Montes; Marins, Luis Fernando Fernandes; Trindade, Gilma Santos
ASA (acetylsalicylic acid) is an NSAID (non-steroidal anti-inflammatory drug). ASA has gained attention as a potential chemopreventive and chemotherapeutic agent for several neoplasms. The aim of this study was to analyse the possible antitumoural effects of ASA in two erythroleukaemic cell lines, with or without the MDR (multidrug resistance) phenotype. The mechanism of action of different concentrations of ASA were compared in K562 (non-MDR) and Lucena (MDR) cells by analysing cell viability, apoptosis and necrosis, intracellular ROS (reactive oxygen species) formation and bcl-2, p53 and cox-2 gene expression. ASA inhibited the cellular proliferation or induced toxicity in K562 and Lucena cell lines, irrespective of the MDR phenotype. The ASA treatment provoked death by apoptosis and necrosis in K562 cells and only by necrosis in Lucena cells. ASA also showed antioxidant activity in both cell lines. The bcl-2, p53 and cox-2 genes in both cell lines treated with ASA seem to exhibit different patterns of expression. However, normal lymphocytes treated with the same ASA concentrations were more resistant than tumoral cells. The results of this work show that both cell lines responded to treatment with ASA, demonstrating a possible antitumoral and anti-MDR role for this drug.
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Anti-MDR and antitumoral action of acetylsalicylic acid on leukaemic cells
(2011) Garcia, Michele Carrett Dias; Votto, Ana Paula de Souza; Filgueira, Daza de Moraes Vaz Batista; Almeida, Daniela Volcan; Vallochi, Adriana Lima; D'Oca, Marcelo Gonçalves Montes; Marins, Luis Fernando Fernandes; Trindade, Gilma Santos
ASA (acetylsalicylic acid) is an NSAID (non-steroidal anti-inﬂammatory drug). ASA has gained attention as a potential chemopreventive and chemotherapeutic agent for several neoplasms. The aim of this study was to analyse the possible antitumoural effects of ASA in two erythroleukaemic cell lines, with or without the MDR (multidrug resistance) phenotype. The mechanism of action of different concentrations of ASA were compared in K562 (non-MDR) and Lucena (MDR) cells by analysing cell viability, apoptosis and necrosis, intracellular ROS (reactive oxygen species) formation and bcl-2, p53 and cox-2 gene expression. ASA inhibited the cellular proliferation or induced toxicity in K562 and Lucena cell lines, irrespective of the MDR phenotype. The ASA treatment provoked death by apoptosis and necrosis in K562 cells and only by necrosis in Lucena cells. ASA also showed antioxidant activity in both cell lines. The bcl-2, p53 and cox-2 genes in both cell lines treated with ASA seem to exhibit different patterns of expression. However, normal lymphocytes treated with the same ASA concentrations were more resistant than tumoral cells. The results of this work show that both cell lines responded to treatment with ASA, demonstrating a possible antitumoral and anti-MDR role for this drug
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Antioxidant responses in the nereidid Laeonereis acuta (Annelida, Polychaeta) after cadmium exposure
(2008) Sandrini, Juliana Zomer; Ventura-Lima, Juliane; Regoli, Francesco; Fattorini, Daniele; Notti, Alessandra; Marins, Luis Fernando Fernandes; Monserrat, José María
The objective of this study was to evaluate the effects of the exposure to cadmium on the antioxidant responses in the polychaeta Laeonereis acuta. The worms were submitted to 0, 5, and 100 mg of Cd/L during a period of test of 7 days. Cadmium was significantly (po0.05) accumulated in L. acuta in both concentrations assayed, but the concentration of reactive oxygen and nitrogen species (RONS)increased (po0.05) only in the group submitted to the highest concentration of cadmium (100 mg/L). At this concentration, a decrease in the activity of the superoxide dismutase and an increase of glutathione-S-transferase activity (po0.05) was observed. The levels of both lipid peroxides and the activities of catalase and glutathione peroxidase were not affected (p40.05) by the exposition to cadmium. Thus,cadmium can augment RONS levels and can interfere with the antioxidant defense system of the polychaete L. acuta, although cadmium does not directly induce oxidative stress unlike copper and iron.
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Bacillus subtilis na modulação da microbiota e na transcrição de genes relacionados aos transportes intestinais do zebrafish (Danio rerio)
(2022) Castro, Caroline Garcia; Marins, Luis Fernando Fernandes; Nornberg, Bruna Felix da Silva
Devido às diversas aplicações dos probióticos hoje, inúmeros estudos buscam compreender como eles interagem com as células intestinais dos animais, já que o intestino é o principal órgão de ação destes microrganismos. O intestino é um ambiente onde habitam trilhões de microrganismos que convivem em complexas relações simbióticas com o hospedeiro, e que, portanto, podem interferir na ação de um probiótico. Um mecanismo de grande interesse ao se estudar essas relações é o dos transportes intestinais, como os transportes paracelular e transcelular. A maioria dos estudos que mostram como um probiótico afeta estes transportes têm como foco sua capacidade de reverter um estado de doença, poucos abordam os efeitos de um probiótico nos transportes intestinais em condições fisiológicas. Nesse sentido, este estudo buscou compreender como o probiótico Bacillus subtilis afeta a composição da microbiota e os transportes intestinais de zebrafish (Danio rerio). Para isto, foi realizada uma exposição por imersão de 48 horas ao probiótico B. subtilis KM0 e a bactéria Escherichia coli BL21 como um controle não probiótico. Os efeitos destes tratamentos foram avaliados através de uma análise metagenômica e transcrição de genes envolvidos nos transportes paracelular e transcelular do intestino do zebrafish. Ambos os tratamentos modificaram a composição da microbiota intestinal, tendo o probiótico B. subtilis diminuído a quantidade de bactérias potencialmente patogênicas e a E. coli aumentado. Este resultado pode estar relacionado com a diminuição na transcrição de genes do transporte transcelular encontrada no tratamento com o probiótico, já que estes genes constituem um mecanismo que pode ser utilizado para invasão por patógenos. Os resultados demonstraram que, em 48 horas, B. subtilis pode afetar a transcrição de genes do transporte transcelular e modular a microbiota intestinal, reforçando a necessidade de estudos que considerem o microbioma intestinal ao estudarem mecanismos que interagem com probióticos.
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Bacterial community composition and physiological shifts associated with the el niño southern oscillation (enso) in the patos lagoon estuary
(2014) They, Ng Haig; Ferreira, Lise Maria Mendes Holanda de Melo; Marins, Luis Fernando Fernandes; Abreu, Paulo Cesar Oliveira Vergne de
The Patos Lagoon estuary is a microtidal system that is strongly regulated by atmospheric forces, including remote large-scale phenomena such as the El Niño Southern Oscillation (ENSO), which affects precipitation patterns in the region. In this study, we investigated whether the bacterial community composition (BCC), community-level physiological profiles (CLPP), and a set of environmental variables were affected by the transition from a moderate El Niño to a strong La Niña event (June 2010 to May 2011). We identified two distinct periods: a period following El Niño that was characterized by low salinity and high concentrations of NO3 − and PO4 −3 and low molecular weight (LMW) substances and a period following La Niña during which salinity, temperature, and transparency increased and the concentrations of nutrients and LMW substances decreased. The BCC and CLPP were significantly altered in response to this transition. This is the first study addressing the effect of ENSO on bacteria at the community level in an estuarine system. Our results suggest that there is a link between ENSO and bacteria, indicating the role of climate variability in bacterial activities and, hence, the cycling of organic matter by these microorganisms.
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Behavioral and neurotoxic effects of arsenic exposure in zebrafish (Danio rerio, Teleostei: Cyprinidae).
(2009) Castro, Micheli Rosa de; Lima, Juliane Ventura; Freitas, Diana Paula Salomão de; Valente, Roberto de Souza; Dummer, Natália Seus; Aguiar, Rosiane Borba de; Santos, Luciane Cougo dos; Marins, Luis Fernando Fernandes; Monserrat, Laura Alicia Geracitano; Monserrat, José María; Barros, Daniela Marti
This study investigated the passive avoidance conditioning in zebrafish (Danio rerio). An instrument was developed for measuring escape responses triggered by a conditioned stimulus. This system allowed quantification of latency of crossing from a light to a dark zone. Zebrafish were trained to swim from an illuminated to a dark compartment, where they received a body shock (training session). The proposed methodology was efficient for evaluation of working, short, and long-term memory formation of an aquatic animal model. The possibility of employing memory measurements in toxicity tests, in order to obtain an ecologically meaningful biomarker response, was also analyzed. In this experiment, immediately after the training session, fish were exposed to three arsenic (AsV) concentrations. After the test session, the brain was removed for biochemical analyses. A control group was kept in tap water. After exposure, animals were submitted to a one-trial inhibitory avoidance test for measurement of long-term memory (LTM). Results from behavioral and biochemical analyses showed that the three AsV concentrations impaired LTM (pb0.05) and increased protein oxidation, which suggests an amnesic and pro-oxidant effect of AsV. Evaluation of behavior parameters in aquatic models is an important complement in studies concerning the environmental impact of chemical substances.
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Behavioral and neurotoxic effects of arsenic exposure in zebrafish (Danio rerio,Teleostei: Cyprinidae)
(2009) Castro, Micheli Rosa de; Lima, Juliane Ventura; Freitas, Diana Paula Salomão de; Valente, Roberto de Souza; Dummer, Natália Seus; Aguiar, Rosiane Borba de; Santos, Luciane Cougo dos; Marins, Luis Fernando Fernandes; Monserrat, Laura Alicia Geracitano; Monserrat, José María; Barros, Daniela Marti
This study investigated the passive avoidance conditioning in zebrafish (Danio rerio). An instrument was developed for measuring escape responses triggered by a conditioned stimulus. This system allowed quantification of latency of crossing from a light to a dark zone. Zebrafish were trained to swim from an illuminated to a dark compartment,where they received a body shock (training session). The proposed methodology was efficient for evaluation of working, short, and long-term memory formation of an aquatic animal model. The possibility of employing memory measurements in toxicity tests, in order to obtain an ecologically meaningful biomarker response, was also analyzed. In this experiment, immediately after the training session, fish were exposed to three arsenic (AsV) concentrations. After the test session,the brain was removed for biochemical analyses. A control group was kept in tap water. After exposure, animals were submitted to a one-trial inhibitory avoidance test for measurement of long-term memory (LTM). Results from behavioral and biochemical analyses showed that the three AsV concentrations impaired LTM (pb0.05) and increased protein oxidation, which suggests an amnesic and pro-oxidant effect of AsV. Evaluation of behavior parameters in aquatic models is an important complement in studies concerning the environmental impact of chemical substances.
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cDNA cloning and phylogenetic analysis of growth hormone genes from the mullet mugil platanus (mugilomorpha, mugilidae) and the halfbeak hemiramphus brasiliensis (Atherinomorpha, Hemiramphidae)
(2006) Meier, Karina Maria; Castaño, Cecilia Sanchez; Laurino, Jomar Pereira; Sabaj, José Alberto Levy; Marins, Luis Fernando Fernandes
Os peixes aterinídeos e mugilídeos são normalmente considerados grupos irmãos, porém existem muitas controvérsias sobre esta classificação. Para investigar a relação filogenética entre aterinídeos, mugilídeos e percomorfos, as seqüências de cDNA do hormônio do crescimento da tainha Mugil platanus (Mugilomorpha) e do agulha-negra Hemiramphus brasiliensis (Atherinomorpha) foram obtidas utilizando o protocolo RACE (Rapid Amplification of cDNA Ends). O cDNA do agulha-negra apresentou uma seqüência de 615 nucleotídeos, codificando um polipeptídeo de 204 aminoácidos, enquanto o cDNA da tainha apresentou 597 nucleotídeos, codificando um polipeptídeo de 199 aminoácidos. Ambos os hormônios exibem aspectos típicos de GH quando comparados com a seqüência matura de GHs de outros peixes da superordem Acanthopterygii. As seqüências deduzidas de aminoácidos do GH foram utilizadas para a construção de uma árvore filogenética utilizando o método da máxima parcimônia. A topologia encontrada classificou Atherinomorpha e Mugilomorpha dentro de Percomorpha, indicando que os mugilídeos são provavelmente mais relacionados aos perciformes do que os aterinídeos.
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Characterization of growth-related genes in the south-western Atlantic pink shrimp Farfantepenaeus paulensis (Perez-Farfante 1967) through a modified DDRT-PCR protocol
(2008) Toth, Michel Kamimura; Meier, Karina Maria; Cavalli, Ronaldo Olivera; Laurino, Jomar Pereira; Maggioni, Rodrigo; Marins, Luis Fernando Fernandes
An exploratory methodology has been used to identify genes related to growth of the shrimp Farfantepenaeus paulensis (Pe¤rez-Farfante, 1967). Six hundred postlarvae, with an average ( SD) initial weight of 0.022 g ( 0.008), were reared for 60 days in salinity 30 g L 1. In the end, the 15 heaviest (41.2 g) and the15 lightest (o0.6 g) animalswere frozen in liquid nitrogen. A modi¢ed di¡erential display reverse transcription-polymerase chain reaction technique was used to generate expression pro¢les for all individuals. The resulting cDNA from reverse transcription were ampli¢ed by pairing 31 arbitrary primers with a reverse primer anchored to the cDNA tails. From the comparison between the expression pro¢les of the organisms in the two size classes, differences could be pinpointed. Bands of interest were collected, puri¢ed, cloned and sequenced. Despite the relatively small number of primers used, the methodology allowed the identi¢cation of three genes, not described previously for the investigated species and possibly related to growth. These partial sequences are likely to belong to genes that code formyosin heavy chain, cyclophilin and haemocyanin as revealed through an amino acid similarity search conducted using the BLASTP on-line tool.
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Clonagem e avaliação da expressão gênica do sbGnRH em machos juvenis e adultos de linguado, Paralichthys orbignyanus
(2011) Campos, Vinicius Farias; Collares, Tiago Veiras; Deschamps, João Carlos; Seixas, Fabiana Kömmling; Okamoto, Marcelo Hideo; Sampaio, Luís André Nassr de; Marins, Luis Fernando Fernandes; Robaldo, Ricardo Berteaux
Este estudo buscou clonar o cDNA do sbGnRH, identificar sua expressão em diferentes tecidos do linguado, bem como avaliar possíveis diferenças no RNA mensageiro (RNAm) desse gene no cérebro de linguados machos juvenis e adultos. Por meio da RT-PCR, demonstrou-se pela primeira vez, a clonagem da região codificadora do sbGnRH contendo 297 nucleotídeos do cérebro do linguado. A expressão do sbGnRH foi detectada em vários tecidos periféricos. Foram detectados níveis mais elevados de RNAm do sbGnRH no hipotálamo dos animais adultos. Estes resultados sugerem que o sbGnRH está envolvido na puberdade do linguado.
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A comparative expression analysis of gene transcripts in brain tissue of non-transgenic and GH-transgenic zebrafish (Danio rerio) using a DDRT-PCR approach
(2012) Alves-Costa, Fernanda Antunes; Figueiredo, Marcio de Azevedo; Lanes, Carlos Frederico Ceccon; Almeida, Daniela Volcan; Marins, Luis Fernando Fernandes; Wasko, Adriane Pinto
The presence of higher level of exogenous growth hormone (GH) in transgenic animals could lead to several physiological alterations. A GH transgenic zebrafish (Danio rerio) line was compared to nontransgenic (NT) samples of the species through a DDRT-PCR approach, with the goal of identifying candidate differentially expressed transcripts in brain tissues that could be involved in GH overexpression. Densitometric analyses of two selected amplification products, p300 and ADCY2, pointed to a significant lower gene expression in the transgenic zebrafish (104.02 ± 57.71; 224.10 ± 91.73) when compared to NT samples (249.75 ± 30.08; 342.95 ± 65.19). The present data indicate that p300 and ADCY2 are involved in a regulation system for GH when high circulating levels of this hormone are found in zebrafishes.
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Cryopreservation of brazilian flounder (paralichthys orbignyanus) sperm
(2008) Lanes, Carlos Frederico Ceccon; Okamoto, Marcelo Hideo; Cavalcanti, Paulo Varoni; Collares, Tiago Veiras; Campos, Vinicius Farias; Deschamps, João Carlos; Robaldo, Ricardo Berteaux; Marins, Luis Fernando Fernandes; Sampaio, Luís André Nassr de
The Brazilian flounder, Paralichthys orbignyanus, is being considered for aquaculture due to its high demand and market price. Reproduction and larviculture studies have demonstrated the feasibility of massive fingerling production, and techniques that prolong life and increase gamete viability can assist in the culture development of this species. The aim of this study was to evaluate the efficiency of two different cryosolutions for cryopreservation of Brazilian flounder semen in order to improve broodstock management and consequently augment the potential for its culture.Two different cryosolutions were tested: a) glycerol–saline: glycerol solution (12% or 1.65 M) along a saline-based diluent (423 mM NaCl, 9 mM KCl, 9.25 mM CaCl2.2H2O, 22.92 mM MgCl2.6H2O, 25.5 mM MgSO4.7H2O and 2.15 mM NaHCO3; pH 8.2; osmolality 900 mOsmol/kg); and b) DMSO–sucrose: DMSO solution (10% or 1.40 M) along a sucrose-based diluent (110 mM Sucrose, 100 mM KHCO3 and 10 mM Tris-Cl; pH 8.2; osmolality 335 mOsmol/kg). Cryopreservation was made without equilibration time. First, 250 μl-straws were placed 6 cm above the surface of liquid nitrogen for 10 min, then they were maintained for 5 min on the surface of liquid nitrogen (1 cm) before being plunged into liquid nitrogen. The quality of cryopreserved sperm was assessed through the percentage of sperm motility and viability, fertilization capacity, hatching and larval viability. Motility was estimated with an arbitrary scale, ranging from 0 to 5. Spermatozoa viability was determined using a LIVE/DEAD® sperm viability kit. Motility of fresh sperm (3.5±0.2) was similar to frozen/thawed sperm with DMSO-sucrose (2.5±0.3) (PN0.05). On the other hand, the motility of frozen/thawed sperm with glycerol-saline (1.3±0.4) was lower than the other two treatments (Pb0.05). No difference was found in the percentage of live spermatozoa post-thawed between DMSO–sucrose and glycerol–saline solutions (Pb0.05).However, fresh sperm had a higher percentage of live spermatozoa than post-thawed sperm with glycerol-saline (Pb0.05). Sperm motility was positively correlated with the percentage of live spermatozoa (Adjusted R2=0.61, n=13). No difference was found for fertilization and hatching rates and larvae viability among the three treatments (PN0.05). This is the first report on successful cryopreservation of Brazilian flounder sperm.This procedure should improve broodstock management techniques for this species and consequently augment the potential for its culture.
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Desenvolvimento de linhagens de peixes transgênicos para o gene do hormônio do crescimento (GH) utilizando o paulistinha Danio rerio (Cypriniformes; Cyprinidae) como modelo experimental
(2006) Figueiredo, Marcio de Azevedo; Marins, Luis Fernando Fernandes
O objetivo deste trabalho foi produzir linhagens germinativas transgênicas do paulistinha (Danio rerio) para o gene do hormônio do crescimento (GH) através da técnica de co-injeção utilizando o gene marcador da proteína verde fluorescente (GFP). Para atingir este objetivo, na primeira parte deste trabalho foram determinadas as condições a serem utilizadas para a produção dos peixes transgênicos. Para isto, foram microinjetadas em ovos recém fertilizados, duas concentrações diferentes da construção genética contendo o gene da GFP associado ao promotor da -actina da carpa (Cyprinus carpio). Os resultados obtidos demonstraram que a concentração de 18,3 ng/L foi mais eficiente na produção de indivíduos transgênicos em relação à concentração de 3,7 ng/L. Na segunda parte deste estudo, foi utilizada a estratégia de co-injeção do gene do GH com o gene marcador para avaliar o grau de mosaicismo in vivo e identificar paulistinhas transgênicos com potencial para gerar linhagens germinativas para o gene de interesse. As duas construções, reguladas pelo mesmo promotor, foram co-injetadas linearizadas numa proporção equimolar (1:1). O gene do GH utilizado foi o do peixe rei-marinho Odonthestes argentinensis (msGH). Após a eclosão, as larvas foram observadas em microscópio de epifluorescência, e as que apresentaram uma expressão forte para a GFP foram cultivadas até a maturidade sexual, quando foram reproduzidas com indivíduos não-transgênicos. Os peixes G1 positivos para a expressão da GFP foram analisados por PCR de DNA genômico para a presença do gene do msGH. Isto permitiu identificar dois indivíduos G0 (M0104 e F0104) que transmitiram os dois transgenes para a G1. Os animais da G1 que carregavam ambos transgenes foram reproduzidos com não-transgênicos. A análise da G2 demonstrou que na linhagem M0104 os transgenes integraram-se em cromossomos diferentes, e que na linhagem F0104 os dois transgenes integraram-se no mesmo cromossomo. Na terceira parte deste trabalho, foram realizados experimentos de crescimento entre transgênicos homozigotos, hemizigotos e não-transgênicos da linhagem F0104. Os resultados destes experimentos demonstraram que os animais hemizigotos apresentaram um crescimento significativamente maior do que os demais, o que pode ser explicado pelo aumento significativo da expressão do gene do IGF-I (Fator de crescimento tipo-insulina I) observado nesta classe. Embora os transgênicos homozigotos tenham apresentado, vii como esperado, uma maior expressão do gene do msGH, não foi detectada a expressão do gene do IGF-I. Este fato pode explicar os resultados dos experimentos de crescimento. A metodologia aplicada no presente estudo permitiu inferências sobre os eventos de integração dos transgenes utilizados, possibilitando a identificação de uma linhagem que estava transmitindo ambos transgenes ligados no mesmo cromossomo. No modelo experimental aqui desenvolvido, peixes transgênicos hemizigotos mostraram-se mais viáveis para o cultivo. Estes resultados podem, no futuro, ser aplicados para a produção de linhagens geneticamente modificadas de espécies de peixes comercialmente importantes com maior performance de crescimento.
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Desenvolvimento de transgenes para estudos de crescimento em zebrafish (Danio rerio)
(2016) Sansão, Guilherme Sampaio; Marins, Luis Fernando Fernandes
A aquacultura tem sido alvo crescente de investimentos. Para maximizar a produtividade deste setor, peixes transgênicos com taxas de crescimento elevadas foram criados pela superexpressão do hormônio do crescimento. Em 2012, um estudo demonstrou crescimento rápido em zebrafish (Danio rerio) induzido pela ação constitutiva do receptor do hormônio do crescimento (GHR) de forma hormônio-independente, abrindo novas possibilidades de alterações genéticas com aplicações na aquacultura. A ação constitutiva e menor taxa de degradação de receptores do eixo somatotrófico já foi descrita em culturas celulares de mamíferos, e a análise de seus efeitos no crescimento de peixes pode se tornar uma ferramenta de grande interesse comercial. No presente estudo, três conformações distintas do GHR e uma do receptor do Fator de Crescimento tipo-Insulina I (IGF1R) foram analisadas pelas suas possibilidades em aumentar as taxas de crescimento. Para o GHR foram utilizadas as mutações S246C e V253C, que parecem manter o receptor constitutivamente ativo; o GHR com os domínios extracelular e justamembrana substituídos por um zíper de leucina seguido de três resíduos de alanina, que causa uma ativação do receptor de forma hormônio-independente; o GHR com a mutação P442T, minimizando a degradação desta proteína; e o receptor de IGF1 constitutivamente ativo pela inserção da região extracelular do receptor CD8 na região transmembrana deste, agindo de forma análoga ao GHR com zíper de leucina. Desta forma, foram criados quatro vetores de expressão, com as conformações de receptores descritas acima, com objetivo de alcançar um crescimento elevado e efeitos colaterais negativos reduzidos na aquacultura.
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DNA cloning and expression analysis of the catalytic subunit of glutamate cysteine ligase gene in an annelid polychaete after cadmium exposure: a potential tool for pollution biomonitorin
(2006) Sandrini, Juliana Zomer; Laurino, Jomar Pereira; Hatanaka, Terumi; Monserrat, José María; Marins, Luis Fernando Fernandes
The enzyme glutamate cysteine ligase (GCL) is the rate-limiting enzyme in glutathione (GSH) synthesis and is formed by a catalytic (GCLC) and a modulatory subunit (GCLM). Some studies have demonstrated that environmental pollutants can regulate the expression of these subunits. Despite the importance of these genes in toxicological responses, no sequences are available for the GCL subunits in annelids. The present study reports, for the first time, the cDNA sequence for the GCLC in an annelid species, the polychaete Laeonereis acuta (Nereididae). The deduced amino acid sequence of L. acuta GCLC showed homology with other animal species, and was used to infer a phylogenetic tree with GCLC amino acid sequences from other taxonomic groups. Exposure to cadmium (100 and 1000 μg Cd/L) during 14 days augmented the level of L. acuta GCLC transcripts in a dose-dependent manner. These gene expression results can be related to the known cadmium effect on GSH depletion.Since a number of contaminants can also exert their toxicity through this mechanism, GCLC gene expression might be applied not only for cadmium biomonitoring, but also for a wide range of contaminants that directly or indirectly promote the same effect in the cellular GSH content.
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Efeitos da dupla transgenia do eixo somatotrópico (GH/GHR) sobre aspectos estruturais e moleculares do sistema imunológico do peixe-zebra (Danio rerio)
(2014) Batista, Carolina Reyes; Marins, Luis Fernando Fernandes; Figueiredo, Marcio de Azevedo
O desenvolvimento de organismos transgênicos para o hormônio do crescimento (GH) tem sido considerado uma importante alternativa para o aumento nas taxas de crescimento animal. Entretanto, os efeitos do excesso do GH não se limitam aos processos do crescimento. Sistemas fisiológicos como o sistema imunológico, já demonstraram ser prejudicados pelo desbalanço dos níveis do GH. Tendo em vista a importância da geração de organismos transgênicos para o GH no âmbito da aquicultura, esforços se fazem necessários na elaboração de estratégias com o intuito de reduzir ou compensar os efeitos adicionais do excesso de GH. Nos hipotetizamos que a geração de peixes duplo transgênicos os quais superexpressem GH e GHR apenas no músculo esquelético, poderia ser uma possível alternativa para compensar os efeitos prejudiciais ocasionados pelo excesso de GH sobre os sistemas fisiológicos mantendo, ao mesmo tempo, as altas taxas de crescimento. Afim de testar esta hipótese, nós avaliamos a morfometria de órgãos imunes, como o timo, o rim cefálico e o baço; os conteúdos de células T CD3+ e CD4+ no timo e no rim anterior e a expressão de genes relacionados à imunidade. Contrariando as expectativas iniciais, os resultados revelaram que a superexpressão do GHR no músculo esquelético não é capaz de diminuir os efeitos danosos causados pelo GH no tamanho do timo e rim anterior e no conteúdo de células T CD3+ e CD4+ nestes órgãos. Inesperadamente, zebrafish transgênicos somente para o GHR revelaram prejuízos nos aspectos imunes similares aos observados aos transgênicos para GH. De forma geral, estes resultados indicam que a dupla transgenia para o GH/GHR não é capaz de atenuar os efeitos negativos causados pelo excess de GH sobre o sistema imunológico de zebrafish transgênicos. Além disso, a transgenia para genes componentes do eixo somatotrófico pode ainda reforçar os danos as funções imunes em transgênicos, não recuperando os danos causados pelo excesso de GH.
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Efeitos do hormônio do crescimento sobre o transporte de glicose cerebral e o controle do apetite em um modelo de zebrafish (Danio rerio) transgênico
(2013) Dalmolin, Camila; Marins, Luis Fernando Fernandes
As ações biológicas do hormônio do crescimento (GH) são pleiotrópicas, incluindo promoção do crescimento, mobilização de energia, desenvolvimento gonadal, apetite e comportamento. Para exercer estas diferentes funções, muitos fatores endócrinos e ambientais estão envolvidos. Em peixes, o controle neuroendócrino do GH é multifatorial, com fatores inibitórios e estimulatórios agindo sobre sua produção e liberação na hipófise. Peixes geneticamente modificados para o GH, onde ocorre a superexpressão do hormônio, possuem aceleração do crescimento, aumento da quantia de alimento ingerida e, consequentemente, alteração da taxa metabólica e da utilização de substratos energéticos. Entretanto, a maneira como a superexpressão do GH em peixes altera diferentemente estes fatores ainda foi pouco explorada. No presente trabalho, avaliamos o efeito do GH sobre os transportadores de glicose (gluts) no cérebro em uma situação de exposição aguda ou crônica ao hormônio, sobre diferentes estados de alimentação, e os possíveis efeitos diferenciados entre os sexos. Além disto, foi avaliado o efeito do excesso de GH sobre a regulação do apetite. Os resultados obtidos demonstraram que: (1) a exposição crônica (animais transgênicos) tem efeito anti-insulínico (diabetogênico), fazendo com que os animais mantenham glicemia alta por mais tempo e reduzam a expressão de gluts no cérebro. O efeito agudo do GH (nãotransgênicos injetados com GH) resultou em aumento na expressão dos gluts no cérebro; (2) animais transgênicos alimentados ou em jejum apresentaram queda na expressão de gluts e de transportadores de corpos cetônicos (mcts) no cérebro, sendo estes efeitos mais pronunciados em machos; (3) o excesso de GH levou a uma maior ingestão de alimento, além de ter alterado a forma como machos e fêmeas controlam a fome e a saciedade antes da alimentação, após a alimentação e em estado de jejum.
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Effects of arsenic (As) exposure on the antioxidant status of gills of the zebrafish Danio rerio (Cyprinidae)
(2009) Ventura-Lima, Juliane; Castro, Micheli Rosa de; Acosta, Daiane da Silva; Fattorini, Daniele; Regoli, Francesco; Carvalho, Leandro Machado de; Bohrer, Denise; Monserrat, Laura Alicia Geracitano; Barros, Daniela Marti; Marins, Luis Fernando Fernandes; Silva, Rosane Souza da; Bonan, Carla Denise; Bogo, Maurício Reis; Monserrat, José María
In fishes, arsenic (As) is absorbed via the gills and is capable of causing disturbance to the antioxidant system. The objective of present studywas to evaluate antioxidant responses after As exposure in gills of zebrafish(Danio rerio, Cyprinidae). Fish were exposed for 48 h to three concentration of As, including the highest As concentration allowed by current Brazilian legislation (10 μg As/L). A control group was exposed to tap water (pH 8.0; 26 °C; 7.20 mg O2/L). As exposure resulted in (1) an increase (pb0.05) of glutathione (GSH) levels after exposure to 10 and 100 μg As/L, (2) an increase of the glutamate cysteine ligase (GCL) activity in the same concentrations (pb0.05), (3) no significant differences in terms of glutathione reductase, glutathione-Stransferase and catalase activities; (4) a significantly lower (pb0.05) oxygen consumption after exposure to 100 μg As/L; (4) no differences in terms of oxygen reactive species generation and lipid peroxidation content(pN0,05). In the gills, only inorganic As was detected. Overall, it can be concluded that As affected the antioxidant responses increasing GCL activity and GSH levels, even at concentration considered safe by Brazilian legislation.
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Electrophoretic characterization of a hybrid between Eretmochelys imbricata and Caretta caretta (Cheloniidae)
(1990) Conceição, Moisés Basilio da; Sabaj, José Alberto Levy; Marins, Luis Fernando Fernandes; Marcovaldi, Maria Angela Azevedo Guagni Dei
An intermediate morphotype between Eretmochelys imbricata and Caretta caretta was studied in Praia do Forte, Bahia, Brazil. Three enzymatic systems were successfully analyzed: SOD, lactate dehydrogenase (LDH) and esterase (EST). Isoelectfic focusing of total soluble proteins of muscle and transferrin were shown. Esterase exhibited nine phenotype patterns, seven in C, caretta and one in the others morphotypes. SOD phenotypes were identical in the three morphotypes. Lactate dehydrogenase and transferrins were characteristic for each species. Jaccard's measure of similarity was calculated and a phenogram with the three morphotypes were constructed using isoelectric focusing of total soluble proteins.