Orientador: Lúcia Elvira Alvares

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: A correta padronização do corpo do embrião requer a atividade de diferentes vias de sinalização. Dentre elas, uma que se destaca é via de sinalização Wnt de polaridade celular planar (Wnt/PCP), que é responsável pelo controle da polaridade celular e pela organização celular de diversos...

Resumo: A correta padronização do corpo do embrião requer a atividade de diferentes vias de sinalização. Dentre elas, uma que se destaca é via de sinalização Wnt de polaridade celular planar (Wnt/PCP), que é responsável pelo controle da polaridade celular e pela organização celular de diversos tecidos nos animais. Uma vez interrompida, a via Wnt/PCP pode causar falhas no fechamento do tubo neural, provocando defeitos congênitos. Em seres humanos, mutações em componentes-chave da via Wnt/PCP como as proteínas codificadas pelos genes Vangl1 e Vangl2 têm sido associadas à graves malformações geradas por falhas no fechamento do tubo neural. Estruturalmente, ambos os genes Vangl1 e Vangl2 codificam proteínas de superfície transmembranares, essenciais para o desenvolvimento apropriado do embrião. O presente trabalho teve como objetivo a caracterização do padrão de expressão dos genes Vangl1 e Vangl2 durante a embriogênese de Gallus gallus. Ensaios de hibridação in situ em embrião inteiro (whole mount) e cortes em vibratómo foram realizados com a finalidade de estabelecer temporal e espacialmente o padrão de expressão dos genes Vangl1 e Vangl2. Como resultado, observou-se que estes genes são expressos durante as etapas de gastrulação, neurulação e no início da organogênese do desenvolvimento embrionário de Gallus gallus. No início da gastrulação, os genes Vangl1 e Vangl2 possuem domínios de expressão comuns nos embriões de galinha, uma vez que ambos são expressos na linha primitiva, nódulo de Hensen e crescente cardiogênico. Contudo, nossos dados revelaram particularidades na expressão destes genes, uma vez que há uma predominância dos transcritos de Vangl1 na região posterior da linha primitiva, enquanto Vangl2 apresenta uma expressão uniforme ao longo desta estrutura. Em adição, enquanto Vangl1 é expresso na notocorda e em toda a extensão do nódulo de Hensen, Vangl2 é expresso no entorno desta estrutura. Ao longo da neurulação e na organogênese inicial, ambos os genes Vangl são expressos de maneira similar, em domínios que abrangem a placa, as pregas e o tubo neural. Outros importantes domínios de expressão dos Vangl correspondem às vesículas ópticas e óticas, às vesículas encefálicas particularmente na região das flexuras encefálicas, aos diferentes tipos de mesoderma (paraxial, intermediário e lateral) e ao assoalho da faringe. Ao comparar os resultados obtidos por hibridação in situ em galinha ao um levantamento bibliográfico sobre outros vertebrados, observou-se uma sobreposição dos domínios-chave de expressão nos diferentes organismos, demonstrando a conservação filogenética da atividade destes genes e sugerindo uma possível conservação funcional. Desta forma, nossos dados sugerem que os genes Vangl desempenham um importante papel no desenvolvimento embrionário de aves, possivelmente coordenando os movimentos morfogenéticos durante a gastrulação, bem como a formação da placa neural e posterior dobramento e fechamento do tubo neural, além de outros processos da embriogênese de aves

Abstract: The correct patterning of the embryo's body requires the activity of different signaling pathways. Among them, one that stands out is the Wnt Planar Cell Polarity Signaling Pathway (Wnt/PCP), which is responsible for controlling the cell polarity and cellular organization of many tissues...

Abstract: The correct patterning of the embryo's body requires the activity of different signaling pathways. Among them, one that stands out is the Wnt Planar Cell Polarity Signaling Pathway (Wnt/PCP), which is responsible for controlling the cell polarity and cellular organization of many tissues in animals. Failures in the Wnt/PCP signaling can cause neural tube birth defects. In humans, mutations in key components of the Wnt/PCP as the Vangl1 and Vangl2 molecules were identified in patients with neural tube defects. Structurally, both Vangl1 and Vangl2 genes encode transmembrane surface proteins similar, which are essential to proper development. The present study aimed to characterize the expression pattern of Vangl1 and Vangl2 genes during embryogenesis in Gallus gallus. Whole-mount in situ hybridization assays and vibratome sectioning of embryos were conducted in order to establish the spatial and temporal expression pattern of Vangl1 and Vangl2 genes. Our results showed that these genes are expressed during gastrulation, neurulation and early organogenesis in Gallus gallus. At the onset of Gastrulation, Vangl1 and Vangl2 genes have common areas of expression in chicken embryos, since both are expressed in the primitive streak, Hensen's node and cardiogenic crescent. However, our data showed particularities in the expression of these genes, since there is a predominance of Vangl1 transcripts in the posterior region of the primitive streak while Vangl2 has a uniform expression throughout that structure. In addition, while Vangl1 is expressed in the notochord and in the full length of the Hensen's node, Vangl2 is expressed only around this structure. Throughout neurulation and early organogenesis, both Vangl genes are expressed in a similar manner on the neural plate, neural groove, neural folds and in the neural tube. Other important areas of Vangl expression correspond to optical and otic vesicles, the brain vesicles, the different types of mesoderm (paraxial, intermediate and lateral) and the floor of the pharynx. By comparing the chicken expression of Vangl genes with other vertebrates, we notice that there are overlapping expression patterns among key areas among different organisms, showing a phylogenetic conservation of expression domains and suggesting a possible functional conservation. Overall, our data suggests that Vangl genes play an important role in embryonic development of bird, possibly by coordinating the morphogenetic movements during gastrulation, as well as the formation of neural tube, among other processes during the birds embriogenesis