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http://hdl.handle.net/11422/28820
| Type: | Dissertação |
| Title: | Investigação do neuropeptídeo F curto (sNPF) e de seu receptor (sNPFR) em tecidos de Rhodnius prolixus: implicações no controle do vetor da doença de Chagas |
| Author(s)/Inventor(s): | Cabo, Gabrielle Carvalho Miguens |
| Advisor: | Melo, Ana Claudia do Amaral |
| Co-advisor: | Brito, Nathália Faro de |
| Abstract: | Os neuropeptídeos regulam processos fisiológicos em artrópodes, como alimentação e comportamento. Produzidos principalmente no sistema nervoso central, eles interagem com receptores acoplados à proteína G (GPCR), desencadeando cascatas de sinalização celular. Entre eles, o short neuropeptide F (sNPF), e seu receptor sNPFR, destacam-se por regular alimentação e imunidade, possuindo conservação evolutiva e similaridade funcional com o neuropeptídeo Y (NPY) de vertebrados. Em Rhodnius prolixus, uma única proteína precursora gera uma forma ativa de sNPF. Contudo, a sequência codificante do receptor ainda não está completamente elucidada. Em insetos hematófagos, compreender a busca pela alimentação é crucial para estratégias de controle vetorial. Diferente do que ocorre em outros insetos, no genoma de R. prolixus estão anotados três genes contíguos parciais (RPRC002266, RPRC002268 e RPRC002269) associados ao receptor sNPFR. Assim, este estudo tem como objetivo identificar a sequência completa do sNPFR, realizar uma análise in silico das proteínas sNPF e sNPFR, incluindo a modelagem tridimensional de suas estruturas e a predição da energia de ligação proteína-ligante por docking molecular, além de investigar seus perfis de expressão em diferentes tecidos. RNA total foi extraído de tecidos de ninfas, tratado com DNase I, e transcrito reversamente em cDNA. Reações de PCR, com primers específicos para os genes do sNPFR, amplificaram a sequência-alvo, posteriormente clonada e sequenciada. A tradução para aminoácidos foi realizada pela ferramenta Expasy. A topologia da proteína foi prevista pelo DeepTMHMM, enquanto a expressão gênica em diferentes tecidos foi avaliada por qPCR, utilizando RproR18S como gene de referência. O sequenciamento revelou três regiões codificantes: o exon 1 presente no gene RPRC002266, o exon 2 no gene RPRC002268 e o exon 2 no RPRC002269. A proteína resultante possui sete domínios transmembranares típicos de GPCRs, com posições conservadas. A maior parte dos transcritos do sNPFR foi observada no cérebro, seguido de intestino, túbulo de Malpighi e corpo gorduroso. Transcritos para o sNPF foram encontrados no cérebro e corpo gorduroso. Baseado na anotação do genoma para o sNPFR, que mostra 3 genes, podemos estar diante de um evento de trans-splicing, já previamente descrito em Hemiptera. A expressão ampla de sNPFR reforça seu papel fisiológico diversificado, enquanto o sNPF parece ter funções específicas no cérebro e no corpo gorduroso. Este estudo é o passo inicial para esclarecer a via de sinalização pelo sistema sNPF/sNPFR em R. prolixus,abrindo novas frentes para o estudo do comportamento deste inseto. |
| Abstract: | Neuropeptides regulate physiological processes in arthropods, such as feeding and behavior. Primarily produced in the central nervous system, they interact with G protein-coupled receptors (GPCRs), triggering intracellular signaling cascades. Among them, the short neuropeptide F (sNPF) and its receptor, sNPFR, stand out for their role in regulating feeding and immunity, exhibiting evolutionary conservation and functional similarity to the vertebrate neuropeptide Y (NPY). In Rhodnius prolixus, a single precursor protein generates an active form of sNPF. However, the coding sequence of its receptor remains incompletely elucidated. In hematophagous insects, understanding feeding behavior is crucial for vector control strategies. Unlike other insects, the R. prolixus genome contains three contiguous partial genes (RPRC002266, RPRC002268, and RPRC002269) associated with the sNPFR receptor. Thus, this study aims to identify the complete sequence of sNPFR, perform an in silico analysis of the sNPF and sNPFR proteins—including three-dimensional modeling of their structures and the prediction of protein-ligand binding energy via molecular docking—as well as investigate their expression profiles in different tissues. Total RNA was extracted from nymph tissues, treated with DNase I, and reverse-transcribed into cDNA. PCR reactions using specific primers for sNPFR genes amplified the target sequence, which was subsequently cloned and sequenced. Amino acid translation was performed using the Expasy tool. Protein topology was predicted using DeepTMHMM, while gene expression in different tissues was evaluated by qPCR, with RproR18S as the reference gene. Sequencing revealed three coding regions: exon 1 in the RPRC002266 gene, exon 2 in RPRC002268, and exon 2 in RPRC002269. The resulting protein contains seven transmembrane domains, characteristic of GPCRs, with conserved positions. The highest sNPFR transcript levels were observed in the brain, followed by the gut, Malpighian tubule, and fat body. Transcripts for sNPF were found in the brain and fat body. Based on the genome annotation showing three genes for sNPFR, this may represent a trans-splicing event, which has been previously described in Hemiptera. The broad expression of sNPFR reinforces its diverse physiological role, while sNPF appears to have more specific functions in the brain and fat body. This study represents an initial step toward elucidating the sNPF/sNPFR signaling pathway in R. prolixus, opening new avenues for studying the behavior of this insect. |
| Keywords: | Rhodnius prolixus Neuropeptídeos Expressão gênica Trans-splicing |
| Subject CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA |
| Program: | Programa de Pós-Graduação em Bioquímica |
| Production unit: | Instituto de Química |
| Publisher: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Issue Date: | 26-Mar-2025 |
| Publisher country: | Brasil |
| Language: | por |
| Right access: | Acesso Aberto |
| Citation: | CABO, Gabrielle Carvalho Miguens. Investigação do neuropeptídeo F curto (sNPF) e de seu receptor (sNPFR) em tecidos de Rhodnius prolixus: implicações no controle do vetor da doença de Chagas. 2025. 80 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) – Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2025. |
| Appears in Collections: | Bioquímica |
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