Evolução e desenvolvimento de fiandeiras de aranhas (Arachnida: Araneae)
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2024 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-02092024-192018/ |
Resumo: | Esta tese aborda o desenvolvimento e a evolução das fiandeiras, estruturas cruciais para as aranhas. Iniciando com uma revisão abrangente da literatura, exploramos a morfologia, classificação, desenvolvimento e hipóteses predominantes sobre as origens das fieiras. Um marco importante foi alcançado ao sequenciarmos o transcriptoma de uma espécie de aranhas da família Hahniidae, revelando uma nova espécie de São Paulo, Brasil e contribuindo para a nossa compreensão da diversidade de aranhas. Ao integrar esses dados do transcriptoma com outros 215 de diferentes espécies, construímos uma hipótese filogenética robusta, oferecendo perspectivas mais profundas sobre as relações evolutivas dentro do clado marronoid. Contrariando estudos recentes de que mostraram monofilia do grupo, nosso estudo revela um clado marronoid parafilético, destacando a complexidade de sua história evolutiva e desafiando pressupostos anteriores. Adicionalmente, investigamos a taxa de evolução de genes candidatos, revelando evidências de seleção positiva em alguns sítios específicos desses genes na linhagem Araneae e discutindo seu possível envolvimento no desenvolvimento e evolução das fiandeiras. Além disso, por meio de interferência de RNA materno, induzimos o desenvolvimento de aranhas com dez pernas, fornecendo novas perspectivas sobre a funcionalidade das pernas ectópicas e o papel de um gene homeótico no desenvolvimento de apêndices. Comparações práticas de métodos de extração de RNA elucidaram fatores críticos que influenciam as análises subsequentes. Por fim, uma investigação sem precedentes sobre a regeneração das fiandeiras revelou vias celulares complexas e conexões com a expressão gênica de genes de toxinas, com potenciais implicações para aplicações terapêuticas e medicina regenerativa. Esta tese contribui com avanços significativos na compreensão do desenvolvimento da fieira, da evolução das aranhas e da regeneração da fiandeira, contribuindo tanto para o conhecimento fundamental quanto para potenciais aplicações práticas. |
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Evolução e desenvolvimento de fiandeiras de aranhas (Arachnida: Araneae)Evolution and development of spiders spinnerets (Arachnida: Araneae)FilogenômicaPhylogenomicsRegeneraçãoRegenerationRNA-seqRNA-seqEsta tese aborda o desenvolvimento e a evolução das fiandeiras, estruturas cruciais para as aranhas. Iniciando com uma revisão abrangente da literatura, exploramos a morfologia, classificação, desenvolvimento e hipóteses predominantes sobre as origens das fieiras. Um marco importante foi alcançado ao sequenciarmos o transcriptoma de uma espécie de aranhas da família Hahniidae, revelando uma nova espécie de São Paulo, Brasil e contribuindo para a nossa compreensão da diversidade de aranhas. Ao integrar esses dados do transcriptoma com outros 215 de diferentes espécies, construímos uma hipótese filogenética robusta, oferecendo perspectivas mais profundas sobre as relações evolutivas dentro do clado marronoid. Contrariando estudos recentes de que mostraram monofilia do grupo, nosso estudo revela um clado marronoid parafilético, destacando a complexidade de sua história evolutiva e desafiando pressupostos anteriores. Adicionalmente, investigamos a taxa de evolução de genes candidatos, revelando evidências de seleção positiva em alguns sítios específicos desses genes na linhagem Araneae e discutindo seu possível envolvimento no desenvolvimento e evolução das fiandeiras. Além disso, por meio de interferência de RNA materno, induzimos o desenvolvimento de aranhas com dez pernas, fornecendo novas perspectivas sobre a funcionalidade das pernas ectópicas e o papel de um gene homeótico no desenvolvimento de apêndices. Comparações práticas de métodos de extração de RNA elucidaram fatores críticos que influenciam as análises subsequentes. Por fim, uma investigação sem precedentes sobre a regeneração das fiandeiras revelou vias celulares complexas e conexões com a expressão gênica de genes de toxinas, com potenciais implicações para aplicações terapêuticas e medicina regenerativa. Esta tese contribui com avanços significativos na compreensão do desenvolvimento da fieira, da evolução das aranhas e da regeneração da fiandeira, contribuindo tanto para o conhecimento fundamental quanto para potenciais aplicações práticas.This thesis delves into the development and evolution of spinnerets, a crucial structure for spiders. Beginning with an extensive literature review, we explore the morphology, classification, development, and prevailing hypotheses on spinneret origins. A significant milestone was achieved through the sequencing of the transcriptome of a novel Hahniidae spider species from Sao Paulo, Brazil, contributing to our understanding of spider diversity. Integrating this transcriptome data with 215 others from various species, we constructed a robust phylogenetic framework, offering deeper insights into the evolutionary relationships within the marronoid clade. Contrary to recent portrayals of monophyly, our study reveals a paraphyletic marronoid clade, highlighting the complexity of its evolutionary history and challenging previous assumptions. Further investigation delves into the molecular rate of evolution of candidate genes, demonstrating site-specific positive selection in the Araneae lineage, and discussing their possible involvement on spinneret ontogeny. Additionally, through maternal RNA interference, we induced the development of spiders with ten legs, shedding light on the functionality of ectopic legs and the implications of gene function for the evolution of appendix morphology. Practical comparisons of RNA extraction methods highlighted critical factors influencing downstream analyses. Lastly, an unprecedented investigation into spinneret regeneration unveiled complex cellular pathways and connections to gene expression of toxin genes, with potential implications for therapeutic and regenerative medicine. This thesis contributes significant advancements in understanding spinneret development, spider evolution, and spinneret regeneration, contributing to both fundamental knowledge and potential practical applications.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSharma, Prashant PradeepTorres, Tatiana TeixeiraHung, Nancy França Lo Man2024-07-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-02092024-192018/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-09-03T16:13:02Zoai:teses.usp.br:tde-02092024-192018Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-09-03T16:13:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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