Endocrine control of insect metamorphosis : Characterization of he "Metamorphic Gene Network"

Author

Chafino Aixa, Silvia

Director

Martín Casacuberta, David

Franch i Marro, Xavier

Casacuberta Suñer, Elena

Date of defense

2018-11-29

Pages

192 p.



Department/Institute

Universitat Pompeu Fabra. Departament de Ciències Experimentals i de la Salut

Doctorate programs

Programa de doctorat en Biomedicina

Abstract

Insect metamorphosis is controlled by several genes that are regulated by two hormones, 20-hydroxyecdysone (20E) and juvenile hormone (JH). These genes, E93, Krüppel-homolog 1 (Kr-h1) and Broad-complex (Br-C), form a network of transcription factors defined as the “Gene Metamorphic Network” (MGN). Changes in the regulation of the MGN underlie evolution of complete metamorphosis. However, knowledge about the MGN in different insect types is scarce. This thesis works towards the characterization of the regulation and function of the MGN. First, we have characterized two larval size-assessment checkpoints that regulate the onset of metamorphosis in the coleopteran Tribolium castaneum by controlling the stage-specific expression of the MGN. Second, we have characterized the MGN in the neotenic Strepsipteran Xenos vesparum, and found that neoteny could result from modifications in E93, Br-C and Kr-h1 expression. Finally, we have characterized the role of the EGFR pathway in the regulation of 20E biosynthesis in T. castaneum.


La metamorfosi dels insectes està controlada per per dues hormones, l’hidroxiecdisona (20E) i l’hormona juvenil (HJ), que a la vegada regulen l’expressió d’una sèrie de gens. Aquests gens, E93, Krüppel-homolog 1 (Kr-h1) i Broad-complex (Br-C), formen una xarxa de factors de transcripció anomenada “Gene Metamorphic Network” (MGN). Canvis en la regulació de la MGN són la base de l’evolució de la metamorfosi completa, no obstant, el coneixement sobre la MGN en diferents tipus d’insectes és escàs. Aquesta tesi te com a objectiu la caracterització i la regulació de la MGN en diferents tipus d’insectes. En primer lloc, hem co-relacionat l’expressió dels gens de la MGN amb dos moments del desenvolupament associats a la mida de l’organisme que controlen l’inici de la metamorfosi en el coleòpter Tribolium castaneum. En segon lloc, hem caracteritzat la MGN en el desenvolupament neotènic de l’espècie Strepsiptera Xenos vesparum i hem trobat que la neotènia podria ser el resultat de modificacions en l’expressió de E93, Br-C and Kr-h1. Finalment, hem analitzat la funció de la via de senyalització EGFR en la regulació de la síntesis de l’20E en Tribolium castaneum.

Keywords

Metamorphosis; E93; Noeteny; Ecdysone; EGFR; Metamorfosi; Neotènia; Ecdisona

Subjects

575 - General genetics. General cytogenetics

Documents

tsca.pdf

14.83Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)