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Genotoxicidade e citogenômica comparativa em peixes de igarapés poluídos de Manaus, Amazonas.
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Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA
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Os grandes avanços e modificações urbanas em Manaus, principal cidade da Amazônia ocidental brasileira, começaram em 1970 com a implantação de um Polo Industrial conhecido como Zona Franca de Manaus. Esse acelerado processo urbanístico levou à ocupação de áreas urbanas impróprias, como margens de igarapés, que hoje, servem como depósitos de lixo e recebem efluentes industriais e hospitalares. Várias destas substâncias lançadas diariamente nos igarapés urbanos são capazes de ocasionar danos teciduais, no material genético de células somáticas e germinativas, além da bioacumulação de contaminantes na biota aquática. Desta forma, analisamos os efeitos genotóxicos e investigamos a localização cromossômica de sequências de DNA repetitivo em peixes provenientes de diferentes ambientes poluídos, visando inferir sobre eventos que propiciam a permanência destes organismos nos igarapés urbanos na cidade de Manaus. Para tanto, foram estudados (i) os perfis limnológicos abióticos, (ii) efeitos genotóxicos, (iii) perfis de metilação e a (iv) localização física cromossômica de sequências de DNA repetitivo em seis espécies de peixes amazônicas e duas exóticas, de três locais com níveis mais críticos de poluição
ambiental em Manaus (AM): igarapé do Mindu, igarapé do Quarenta e igarapé do Tarumãaçu. Como controle negativo, as mesmas espécies foram coletadas no lago Catalão, localizado na confluência dos rios Negro e Solimões. No geral, os resultados demonstram que análise de micronúcleos, anormalidades nucleares eritrocíticas e o ensaio do cometa são biomarcadores importantes para avaliar a saúde do ecossistema aquático, especialmente em espécies que estão apresentando remodelamento genético e epigenético, em função da péssima qualidade da água dos igarapés urbanos poluídos na cidade de Manaus-AM. Além disso, as espécies que ocorrem nesses locais apresentam sequências ribossomais altamente complexas no genoma, mediada por um aumento sistemático no número de cópias do DNA ribossomal. Adicionalmente, o ambiente poluído pode influenciar na metilação do DNA, que teria evoluído, inicialmente, como um mecanismo de defesa dos organismos contra a expressão de elementos transponíveis. O aumento na quantidade de elementos transponíveis do tipo Rex nos cromossomos, evidenciados neste estudo, representa sua influência na modelagem do genoma das populações que vivem no ambiente poluído, onde a estrutura, organização e função do genoma são modificadas em indivíduos expostos à poluição ambiental. Isso, provavelmente, se deve às interações com os elementos transponíveis, os quais devem estar sob constante evolução adaptativa e respondem à mudança do ambiente de forma particular para cada espécie.
Abstract:
Major advances and urban modifications in Manaus, the main city of the western
Brazilian Amazon, began in 1970 with the establishment of an Industrial Pole known as Free
Zone of Manaus. This accelerated urbanization process led to the occupation of improper
urban areas, such as streams, which today serve as garbage dumps and receive industrial and
hospital effluents. Several of these substances released daily in urban streams are capable of
causing tissue damage in somatic and germ cell genetic material, as well as bioaccumulation
of contaminants in the aquatic biota. Thus, we analyzed the genotoxic effects and investigated
the chromosomal location of repetitive DNA sequences in fish from different polluted
environments, aiming to infer events that favor the permanence of these organisms in urban
streams in the city of Manaus. To this end, we studied (i) abiotic limnological profiles, (ii)
genotoxic effects, (iii) methylation profiles and (iv) location of repetitive DNA sequences in
six species of Amazonian fish and two species of exotic fish from three sites with more
critical levels of environmental pollution in the city of Manaus (AM): Mindu stream,
Quarenta stream and Tarumã-açu stream. As a negative control, the same species were
collected in Catalão Lake, located at the confluence of the Negro and Solimões rivers.
Overall, the results show that micronucleus analysis, erythrocyte nuclear abnormalities and
the comet assay are important biomarkers for assessing the health of the aquatic ecosystem,
especially in species that are exhibiting genetic and epigenetic remodeling due to poor water
as a function of the water quality of the urban streams in the city of Manaus-AM, who suffer
from environmental pollution. Additionally, the polluted environment may influence DNA
methylation, which would have initially evolved as a defense mechanism of organisms
against expression of transposable elements. The increase in the amount of Rex transposable
elements on the chromosomes, evidenced in this study, represents its influence on the genome
modeling of populations living in the polluted environment, where the structure, organization
and function of the genome are modified in individuals exposed to environmental pollution.
This is probably due to interactions with the transposable elements, which must be under
constant adaptive evolution and respond to changing environments in a particular way for
each species.
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