Justificação: A fotossíntese é quase exclusivamente restrita a algas e plantas, com exceção de alguns protozoários, platelmintos e lesmas do mar que adquirem cloroplastos das algas. Em metazoários, a capacidade de incorporar cloroplastos funcionais (cleptoplastia) por longos períodos de tempo só foi descrita em lesmas do mar da família Sacoglossa. Algumas espécies mantêm cleptoplastos fotossinteticamente ativos por vários meses, que persistem sem acesso a produtos genéticos de algas e apesar da libertação de metabólitos potencialmente perigosos, incluindo espécies reativas de oxigénio (ROS). Embora a cleptoplastia seja intrigante do ponto de vista evolutivo, existem muitas questões não resolvidas sobre como o organelo algal é incorporado ao metabolismo de uma célula animal e quais são os benefícios associados ao hospedeiro.Objetivo: Esta proposta irá desvendar os mecanismos celulares que suportam a aquisição e manutenção de cloroplastos funcionais dentro das células de metazoários e determinar os benefícios para o hospedeiro em manter cleptoplastos.Abordagem: A experiência em manter uma variedade de espécies será a base da minha estratégia experimental de ponta, comparando uma ampla gama de diferentes associações animal-alga em sua resposta à incorporação de cloroplastos e na capacidade variável de mantê-los funcionalmente. Análises lipidómicas e transcriptómicas irão desvendar, numa abordagem comparativa, as estratégias específicas das espécies subjacentes à manutenção da cleptoplastia. Além disso, será explorado o impacto de compostos citotóxicos produzidos por cleptoplastos ativos e, em particular, a produção e eliminação de ROS. Por fim, será determinado o destino do carbono inorgânico e do nitrogénio para explorar a contribuição de compostos derivados da fotossíntese para a fisiologia do hospedeiro.Impacto: Esta análise resolverá algumas das questões de longa data relacionadas à manutenção de cloroplastos fotossinteticamente ativos em células animais e produzirá perspetivas cruciais sobre a cleptoplastia a longo prazo em lesmas do mar da família Sacoglossa.
