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A coevolução dos animais e do oxigênio no Neoproterozóico

Costa, Flavia Ariany Belato

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Biociências 2024-04-08

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    A coevolução dos animais e do oxigênio no Neoproterozóico
  • Autor: Costa, Flavia Ariany Belato
  • Orientador: Morandini, André Carrara; Paiva, Elisa Maria Costa e Silva de
  • Assuntos: Evolução Molecular; Experimentos De Simulação; Hipóxia; Origem Dos Animais; Metazoa; Neoproterozóico; Origin Of Animals; Neoproterozoic Era; Molecular Evolution; Hypoxia; Simulation Experiments
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Descrição: A relação entre o oxigênio, e o surgimento e a diversificação dos animais no Neoproterozóico é um tópico que tem sido extensamente debatido há décadas. Todos os animais conhecidos atualmente precisam de oxigênio em pelo menos uma parte de seus ciclos de vida. Portanto, a transição de um planeta anóxico para oxigenado é considerado por muitos autores como um pré-requisito para o surgimento e a expansão dos animais. No entanto, nosso entendimento sobre a correlação entre fatores ambientais e novidades evolutivas ainda é limitado. Embora seja aceito que os oceanos do Neoproterozóico eram ambientes com pouco oxigênio, pouco se sabe acerca da fisiologia dos metazoários que vivam nessas condições. Com o intuito de elucidar aspectos da fisiologia dos primeiros animais, foram utilizadas abordagens experimentais e bioinformáticas que revelaram o tempo de divergência de vias metabólicas essenciais, e possíveis adaptações fisiológicas dos animais primordiais à condição de hipóxia. A datação do surgimento de genes envolvidos no metabolismo e regulação do oxigênio, como a enzima do ciclo de Krebs, Isocitrato Desidrogenase (IDH), e o regulador celular da homeostase do oxigênio, o fator de transcrição induzido por hipóxia (HIF), sugerem um surgimento pré-Criogeniano dos animais em condições de pouco oxigênio. Tendo isso em vista, entender como os animais modernos respondem em nível molecular a baixos níveis de oxigênio também pode esclarecer aspectos da fisiologia de seus ancestrais. Para isso, a esponja Hymeniacidon heliophila foi usada como um análogo moderno, sendo submetida às condições oceânicas do Neoproterozóico em câmaras de simulação. A análise da expressão gênica diferencial das esponjas mostrou que tanto a condição oxigenada quanto a anóxia desencadeiam as mesmas respostas fisiológicas e moleculares de estresse, sugerindo uma melhor adaptação à hipóxia. Os resultados também sugerem que apesar dos primeiros metazoários não possuírem a via HIF como mecanismo de detecção do oxigênio, eles provavelmente utilizavam outros meios para essa função, como o metabolismo do sulfeto. A superexpressão de genes relacionados à glicólise e à reorganização do sistema aquífero sob estresse oxidativo sugere um possível papel ancestral desses mecanismos nos primeiros animais. Os resultados obtidos aqui revelam possíveis adaptações fisiológicas que podem ter sido vantajosas aos primeiros animais, e ampliam nossa compreensão acerca da relação íntima entre o oxigênio e a diversificação metazoária ao longo da evolução da vida
  • DOI: 10.11606/T.41.2024.tde-13062024-144828
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Biociências
  • Data de criação/publicação: 2024-04-08
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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