MicroRNAs and metamorphosis in the hemimetabolous insect Blatella germanica (L.) (Dictyopera, Blattellidae)

Rubio Martínez, Mercedes

MicroRNAs and metamorphosis in the hemimetabolous insect Blatella germanica (L.) (Dictyopera, Blattellidae)

Document Type

Doctoral thesis
Published Version

Author

Rubio Martínez, Mercedes

Director

Bellés, Xavier

Publication Date

2012-11-23

Pages

224 p.

Citation

Rubio Martínez, M. MicroRNAs and metamorphosis in the hemimetabolous insect Blatella germanica (L.) (Dictyopera, Blattellidae). Universitat Pompeu Fabra; 2012. handle: http://hdl.handle.net/10803/107888

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Doctoral program

Programa de doctorat en Biomedicina

Abstract

Trabajos previos llevados a cabo en el laboratorio de acogida, usando como modelo el insecto basal Blattella germanica, mostraron que los microRNAs (miRNAs) son cruciales para completar la metamorfosis. El objetivo general de esta tesis fue identificar miRNAs que estuviesen implicados en este proceso. Como primer paso, se estableció un catálogo general de miRNAs en B. germanica mediante secuenciación con Solexa. A partir de ahí, se prepararon dos librerías de miRNAs, una en la etapa metamórfica y otro en la etapa no metamórfica, para distinguir miRNAs diferencialmente expresados entre las dos etapas y evaluar la influencia de las hormonas principales de la metamorfosis sobre la expresión de estos miRNAs. Nuestros experimentos también mostraron que los factores de transcripción Broad-complex inducen la expresión de let-7 y miR-100, y que estos miRNAs desempeñan un papel en la regulación del tamaño y del patrón de venas e intervenas de las alas de B. germanica. Por último, se estudió el papel de miR-8-3p y miR-8-5p en la regulación de los niveles de transcrito de atrofina, un factor implicado en la coordinación neuromuscular, que es importante para asegurar una adecuada ecdisis en la muda metamórfica.
Previous work carried out in the host laboratory, using the basal insect Blattella germanica as model, showed that microRNAs (miRNAs) are crucial to complete metamorphosis. The general goal of this thesis was to identify particular miRNAs involved in this process. As a first step, we established a general catalogue of miRNAs in B. germanica using high throughput Solexa sequencing. Thereafter, we prepared two miRNA libraries; one in the metamorphic stage and other one in the non-metamorphic stage, to distinguish miRNAs differentially expressed between the two stages, and to assess the influence of the main metamorphosis hormones on the expression of these miRNAs. Our experiments also showed that Broad complex transcription factors induce the expression of let-7 and miR-100, and that these miRNAs play a role in regulating the size and the vein-intervein patterning of B. germanica wings. Finally, we studied the role of miR-8-3p and miR- 8-5p in regulating the transcript levels of atrophin, a factor involved in neuromuscular coordination, which is important to ensure a proper ecdysis in the metamorphic molt.