Análisis transcriptómico de neuropéptidos en estadios embrionarios de insectos

Abstract

Los neuropéptidos conforman un grupo de moléculas de señalización que actúan como neurotransmisores, neuromoduladores y factores de crecimiento, además de asociarse a la alimentación, cortejo y ciclo circadiano, entre otras funciones. Investigaciones previas demuestran una alta similitud entre las secuencias aminoacídicas de la hormona protoracicotrópica (PTTH) en B. mori con péptidos de la familia de la insulina y factores de crecimiento de tipo insulina. Además, se conoce la participación de PTTH en la vía de señalización de proteínas tipo insulina a través de su unión a un receptor de tirosina quinasa conocido como Torso en D. melanogaster, que actúa a nivel de desarrollo embrionario. Por otra parte, Baricalla (2020) ha estudiado la expresión de neuropéptidos en O. fasciatus a lo largo de una serie temporal en estadios embrionarios y en adultos. No se detectaron neuropéptidos maduros en embriones, por lo que en su lugar estos podrían existir en su forma inmadura como reservorios para etapas de desarrollo subsiguientes. Estos precursores podrían poseer funciones específicas en el estadio embrionario, diferentes a las descriptas en adultos hasta la fecha. El objetivo del presente trabajo es comprobar la expresión transcriptómica de neuropéptidos en estadios tempranos del desarrollo, en especies representativas de diferentes órdenes de insectos, mediante ensayos de expresión génica diferencial. Para ello, se recolectaron datos de series temporales transcriptómicas a nivel embrionario de diversas especies de insectos de estudio popular (NCBI-SRA). Se les realizó un chequeo de calidad y remoción de adaptadores, para ser alineados a los respectivos genomas de referencia de cada especie y cuantificados con el fin de realizar los análisis de expresión diferencial. En paralelo a este flujo de trabajo, se desarrollaron dos tareas. Por un lado, se identificaron los neuropéptidos presentes en cada especie a través de herramientas de búsqueda de ortólogos, a partir de una base de datos curada manualmente con las secuencias aminoacídicas de interés, contra las respectivas anotaciones proteicas de cada especie. Se homogeneizó la nomenclatura de neuropéptidos para todas las especies de trabajo. A partir de los péptidos identificados se obtuvieron los genes de estudio para buscar aquellos diferencialmente expresados. Por otro lado, se realizó una revisión bibliográfica que permitiera ajustar los datos recolectados a eventos clave del desarrollo embrionario, haciendo posible una comparación interespecífica de los resultados obtenidos. Los resultados hallados permitieron corroborar la existencia de expresión transcriptómica de neuropéptidos en todas las especies de estudio. Dicha expresión es variable a lo largo del desarrollo embrionario y en general no presenta patrones apreciables y comparables entre las distintas especies. Existen transcriptos de neuropéptidos que presentan picos de expresión en un mismo momento del desarrollo embrionario (AKH, BURS, FMRF y ORCK en himenópteros; PBAN en hemípteros). Adicionalmente se identificaron varios neuropéptidos expresados previo a la formación del ovocito en A. gambiae, R. prolixus y B. germanica. Esta tesis es el primer trabajo en estudiar un conjunto de neuropéptidos expresados durante el desarrollo embrionario en una selección de especies representativas de insectos. Futuras investigaciones permitirán complementar los resultados obtenidos y esclarecer el motivo de la presencia de los neuropéptidos y su participación en el desarrollo embrionario.