Elucidação de aspectos fisiológicos e funcionais de proteínas associadas ao mercúrio em pirarucu (Arapaima gigas)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bataglioli, Izabela da Cunha
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/183595
Resumo: Nas últimas décadas estudos científicos tem dado destaque as altas concentrações de mercúrio (Hg) encontradas em solo, sedimentos, peixes e seres humanos na Amazônia. No entanto, encontram-se ainda escassos estudos relacionados aos mecanismos de toxicidade do mercúrio em nível celular na ictiofauna e populações ribeirinhas. Neste sentido, a investigação dos níveis de expressão de proteínas poderá agir como peça chave na elucidação de biomarcadores de exposição ao mercúrio, facilitando o estudo da contaminação no ambiente e seres vivos por este metal tóxico. O mapeamento destas proteínas associadas ao mercúrio poderá indicar previamente possíveis riscos de contaminação do pescado, bem como evitar a exposição humana ao mercúrio. Estudos metaloproteômicos recentes com peixes da região amazônica, desenvolvidos por grupo de pesquisadores da UNESP de Botucatu, permitiram o fracionamento e caracterização de algumas proteínas associadas ao mercúrio com características de biomarcador. No entanto, os aspectos fisiológicos e funcionais dessas proteínas associadas ao mercúrio nos peixes amazônicos e os mecanismos de adaptação apresentados por estes animais frente à exposição ao metal ainda não foram elucidados. Assim, o presente estudo teve por objetivo utilizar uma nova estratégia de preciptação (fracionada) de proteínas para avançar no conhecimento em busca de biomarcadores proteicos/enzimáticos da contaminação de mercúrio em amostras de tecido hepático de pirarucu (Arapaima gigas) coletados em áreas próximas do reservatório da Usina Hidrelétrica de JIRAU - Rio Madeira utilizando-se as seguintes estratégias metaloproteômicas: fracionamento do proteoma das amostras por 2D PAGE (eletroforese bidimensional); mapeamento do mercúrio nos spots proteicos por GFAAS (espectrometria de absorção atômica em forno de grafite); caracterização das proteínas associadas ao mercúrio por ESI-MS-MS (espectrometria de massas) e utilização de procedimentos de bioinformática que poderão contribuir no conhecimento dessas proteínas em níveis fisiológicos e funcionais, bem como suas vias metabólicas. Os resultados obtidos mostram que dos 105 spots proteicos obtidos, 18 apresentaram concentrações de Hg. Nestes 18 spots, foram caracterizadas 10 proteínas que interagiram com mercúrio: Cyb5a protein, Cystathionine beta-synthase a, Fatty acid binding protein 1-A, liver, GTP-binding nuclear protein Ran, Triosephosphate isomerase, 6-pyruvoyl-tetrahydropterin synthase/dimerization cofactor of hepatocyte nuclear factor 1 alpha (TCF1), Novel protein similar to zebrafish hemoglobin alpha-adult 1 (Hbaa1), Hemoglobin subunit alpha, Superoxide dismutase, Perforin 1.8. Todas essas proteínas encontradas apresentam caracteristicas moleculares que favorecem a ligação a metais e podem ser usadas futuramente como biomarcadores de exposição ao mercúrio. Palavras chaves: Mercúrio em peixes amazônicos; Proteômica; Metalômica; Toxicidade; Pescado e Meio Ambiente.
id UNSP_f641121f01d750c1aaaf95dc01f98cbd
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/183595
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str 2946
spelling Elucidação de aspectos fisiológicos e funcionais de proteínas associadas ao mercúrio em pirarucu (Arapaima gigas)Elucidation of physiological and functional aspects of mercury-associated metal-binding protein in pirarucu (Arapaima gigas)ProteínasMercúrioArapaima gigasPescadosMeio ambienteNas últimas décadas estudos científicos tem dado destaque as altas concentrações de mercúrio (Hg) encontradas em solo, sedimentos, peixes e seres humanos na Amazônia. No entanto, encontram-se ainda escassos estudos relacionados aos mecanismos de toxicidade do mercúrio em nível celular na ictiofauna e populações ribeirinhas. Neste sentido, a investigação dos níveis de expressão de proteínas poderá agir como peça chave na elucidação de biomarcadores de exposição ao mercúrio, facilitando o estudo da contaminação no ambiente e seres vivos por este metal tóxico. O mapeamento destas proteínas associadas ao mercúrio poderá indicar previamente possíveis riscos de contaminação do pescado, bem como evitar a exposição humana ao mercúrio. Estudos metaloproteômicos recentes com peixes da região amazônica, desenvolvidos por grupo de pesquisadores da UNESP de Botucatu, permitiram o fracionamento e caracterização de algumas proteínas associadas ao mercúrio com características de biomarcador. No entanto, os aspectos fisiológicos e funcionais dessas proteínas associadas ao mercúrio nos peixes amazônicos e os mecanismos de adaptação apresentados por estes animais frente à exposição ao metal ainda não foram elucidados. Assim, o presente estudo teve por objetivo utilizar uma nova estratégia de preciptação (fracionada) de proteínas para avançar no conhecimento em busca de biomarcadores proteicos/enzimáticos da contaminação de mercúrio em amostras de tecido hepático de pirarucu (Arapaima gigas) coletados em áreas próximas do reservatório da Usina Hidrelétrica de JIRAU - Rio Madeira utilizando-se as seguintes estratégias metaloproteômicas: fracionamento do proteoma das amostras por 2D PAGE (eletroforese bidimensional); mapeamento do mercúrio nos spots proteicos por GFAAS (espectrometria de absorção atômica em forno de grafite); caracterização das proteínas associadas ao mercúrio por ESI-MS-MS (espectrometria de massas) e utilização de procedimentos de bioinformática que poderão contribuir no conhecimento dessas proteínas em níveis fisiológicos e funcionais, bem como suas vias metabólicas. Os resultados obtidos mostram que dos 105 spots proteicos obtidos, 18 apresentaram concentrações de Hg. Nestes 18 spots, foram caracterizadas 10 proteínas que interagiram com mercúrio: Cyb5a protein, Cystathionine beta-synthase a, Fatty acid binding protein 1-A, liver, GTP-binding nuclear protein Ran, Triosephosphate isomerase, 6-pyruvoyl-tetrahydropterin synthase/dimerization cofactor of hepatocyte nuclear factor 1 alpha (TCF1), Novel protein similar to zebrafish hemoglobin alpha-adult 1 (Hbaa1), Hemoglobin subunit alpha, Superoxide dismutase, Perforin 1.8. Todas essas proteínas encontradas apresentam caracteristicas moleculares que favorecem a ligação a metais e podem ser usadas futuramente como biomarcadores de exposição ao mercúrio. Palavras chaves: Mercúrio em peixes amazônicos; Proteômica; Metalômica; Toxicidade; Pescado e Meio Ambiente.ABSTRACT Over the recent decades scientific studies have pointed to the high concentrations of mercury found in soil, sediment, fish and humans in the Amazon. However there are still few studies on the mercury toxicity mechanisms at cellular level in ichthyofauna and riverine populations. The investigation of protein expression levels may be a key element in the elucidation of mercury exposure biomarkers in living beings, which would aid the mapping of environmental contamination by this toxic metal. The early screening of these mercury-associated proteins may indicate the risk of fish contamination at a given area and possibly prevent human exposure to mercury. Recent metalloproteomic studies in fish from the Amazon region developed by a group of researchers from Botucatu UNESP have achieved the fractionation and characterization of some mercury-associated proteins with biomarker characteristics. However they have not elucidated the physiological and functional aspects of these mercury-associated proteins and these animals adaptation mechanisms towards this metal exposure. This study aimed to increase the knowledge of possible protein biomarkers of mercury contamination in pirarucu (Arapaima gigas) collected in areas close to JIRAU - Rio Madeira Hydroelectric Power Plant reservoir. Liver tissue samples were analysed using a novel protein precipitation strategy (fractionation) and the following metalloproteomic strategies: 2D PAGE proteome fractionation of samples; mapping of mercury in protein spots by GFAAS (graphite furnace atomic absorption spectrometry); characterization of mercury-associated proteins by ESI-MS-MS (mass spectrometry) and bioinformatics procedures that may contribute to the knowledge of these proteins at physiological and functional levels, as well as their metabolic pathways. The results show that 18 of the 105 protein spots contained Hg (mercury), leading to the characterization of 10 mercury-interacting proteins: Cyb5a protein, Cystathionine beta-synthase A, Fatty acid binding protein 1-A, liver, GTP-binding nuclear protein Ran, Triosephosphate isomerase, 6-pyruvoyl-tetrahydropterin synthase/dimerization cofactor of hepatocyte nuclear factor 1 alpha (TCF1), Novel protein similar to zebrafish hemoglobin alpha-adult 1 (Hbaa1), Hemoglobin subunit alpha, Superoxide dismutase and Perforin 1.8. All of these proteins have molecular characteristics that favor metal binding and have the potential to be used in the future as mercury exposure biomarkers. Keywords: Mercury in Amazonian fish; Proteomics; Metallomics; Toxicity; Fish and Environment.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Processo FAPESP: Nº 2017/09466-3Universidade Estadual Paulista (Unesp)Padilha, Pedro de MagalhãesVieira, José Cavalcante SouzaUniversidade Estadual Paulista (Unesp)Bataglioli, Izabela da Cunha2019-09-24T17:10:00Z2019-09-24T17:10:00Z2019-08-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/18359500092538433004064048P2porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-09-09T17:57:56Zoai:repositorio.unesp.br:11449/183595Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestrepositoriounesp@unesp.bropendoar:29462024-09-09T17:57:56Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Elucidação de aspectos fisiológicos e funcionais de proteínas associadas ao mercúrio em pirarucu (Arapaima gigas)
Elucidation of physiological and functional aspects of mercury-associated metal-binding protein in pirarucu (Arapaima gigas)
title Elucidação de aspectos fisiológicos e funcionais de proteínas associadas ao mercúrio em pirarucu (Arapaima gigas)
spellingShingle Elucidação de aspectos fisiológicos e funcionais de proteínas associadas ao mercúrio em pirarucu (Arapaima gigas)
Bataglioli, Izabela da Cunha
Proteínas
Mercúrio
Arapaima gigas
Pescados
Meio ambiente
title_short Elucidação de aspectos fisiológicos e funcionais de proteínas associadas ao mercúrio em pirarucu (Arapaima gigas)
title_full Elucidação de aspectos fisiológicos e funcionais de proteínas associadas ao mercúrio em pirarucu (Arapaima gigas)
title_fullStr Elucidação de aspectos fisiológicos e funcionais de proteínas associadas ao mercúrio em pirarucu (Arapaima gigas)
title_full_unstemmed Elucidação de aspectos fisiológicos e funcionais de proteínas associadas ao mercúrio em pirarucu (Arapaima gigas)
title_sort Elucidação de aspectos fisiológicos e funcionais de proteínas associadas ao mercúrio em pirarucu (Arapaima gigas)
author Bataglioli, Izabela da Cunha
author_facet Bataglioli, Izabela da Cunha
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Padilha, Pedro de Magalhães
Vieira, José Cavalcante Souza
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Bataglioli, Izabela da Cunha
dc.subject.por.fl_str_mv Proteínas
Mercúrio
Arapaima gigas
Pescados
Meio ambiente
topic Proteínas
Mercúrio
Arapaima gigas
Pescados
Meio ambiente
description Nas últimas décadas estudos científicos tem dado destaque as altas concentrações de mercúrio (Hg) encontradas em solo, sedimentos, peixes e seres humanos na Amazônia. No entanto, encontram-se ainda escassos estudos relacionados aos mecanismos de toxicidade do mercúrio em nível celular na ictiofauna e populações ribeirinhas. Neste sentido, a investigação dos níveis de expressão de proteínas poderá agir como peça chave na elucidação de biomarcadores de exposição ao mercúrio, facilitando o estudo da contaminação no ambiente e seres vivos por este metal tóxico. O mapeamento destas proteínas associadas ao mercúrio poderá indicar previamente possíveis riscos de contaminação do pescado, bem como evitar a exposição humana ao mercúrio. Estudos metaloproteômicos recentes com peixes da região amazônica, desenvolvidos por grupo de pesquisadores da UNESP de Botucatu, permitiram o fracionamento e caracterização de algumas proteínas associadas ao mercúrio com características de biomarcador. No entanto, os aspectos fisiológicos e funcionais dessas proteínas associadas ao mercúrio nos peixes amazônicos e os mecanismos de adaptação apresentados por estes animais frente à exposição ao metal ainda não foram elucidados. Assim, o presente estudo teve por objetivo utilizar uma nova estratégia de preciptação (fracionada) de proteínas para avançar no conhecimento em busca de biomarcadores proteicos/enzimáticos da contaminação de mercúrio em amostras de tecido hepático de pirarucu (Arapaima gigas) coletados em áreas próximas do reservatório da Usina Hidrelétrica de JIRAU - Rio Madeira utilizando-se as seguintes estratégias metaloproteômicas: fracionamento do proteoma das amostras por 2D PAGE (eletroforese bidimensional); mapeamento do mercúrio nos spots proteicos por GFAAS (espectrometria de absorção atômica em forno de grafite); caracterização das proteínas associadas ao mercúrio por ESI-MS-MS (espectrometria de massas) e utilização de procedimentos de bioinformática que poderão contribuir no conhecimento dessas proteínas em níveis fisiológicos e funcionais, bem como suas vias metabólicas. Os resultados obtidos mostram que dos 105 spots proteicos obtidos, 18 apresentaram concentrações de Hg. Nestes 18 spots, foram caracterizadas 10 proteínas que interagiram com mercúrio: Cyb5a protein, Cystathionine beta-synthase a, Fatty acid binding protein 1-A, liver, GTP-binding nuclear protein Ran, Triosephosphate isomerase, 6-pyruvoyl-tetrahydropterin synthase/dimerization cofactor of hepatocyte nuclear factor 1 alpha (TCF1), Novel protein similar to zebrafish hemoglobin alpha-adult 1 (Hbaa1), Hemoglobin subunit alpha, Superoxide dismutase, Perforin 1.8. Todas essas proteínas encontradas apresentam caracteristicas moleculares que favorecem a ligação a metais e podem ser usadas futuramente como biomarcadores de exposição ao mercúrio. Palavras chaves: Mercúrio em peixes amazônicos; Proteômica; Metalômica; Toxicidade; Pescado e Meio Ambiente.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-09-24T17:10:00Z
2019-09-24T17:10:00Z
2019-08-23
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11449/183595
000925384
33004064048P2
url http://hdl.handle.net/11449/183595
identifier_str_mv 000925384
33004064048P2
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv repositoriounesp@unesp.br
_version_ 1813546609303093248