background image

RNA-seq analysis reveals transcriptional disruption

induced by combined cisplatin and TiO₂

nanoparticles in Drosophila melanogaster

Cristiano Nascimento Costa 

Rio de Janeiro Federal Institute of Education, Science and Technology

Luciane Prioli Ciapina 

Laboratório Nacional de Computação Científica

Ana Cristina Bahia Nascimento 

Federal University of Rio de Janeiro

Valdir Braz da Silva Neto 

Federal University of Rio de Janeiro

Fabricio Alves Barbosa da Silva 

Oswaldo Cruz Foundation

Francisco Lopes 

Federal University of Rio de Janeiro

Research Article

Keywords:

Posted Date:

 June 19th, 2026

DOI:

 

https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-9987753/v1

License:

 

 

 This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.  

Read Full License

Additional Declarations:

 No competing interests reported.

DOI:10.21203/rs.3.rs-9987753/v1

Costa_2026-html.html
background image

 

RNA-seq analysis reveals transcriptional disruption induced by 

combined cisplatin and TiO

 nanoparticles in Drosophila 

melanogaster

 

 

Costa, C. N. 

1, 2

, Ciapina, L. P. 

3

, Bahia, A. C. 

4

, Braz, V. 

4

, Da Silva, F. A. B. 

5 *

, Lopes. 

F.

1 *

 

 Universidade Federal do Rio de Janeiro, UFRJ 

 Campus Duque de Caxias Professor 

Geraldo Cidade; Duque de Caxias, Brazil. 

 Instituto Federal do Rio de Janeiro, IFRJ 

 Campus Rio de Janeiro. 

 Laboratório Nacional de Computação Científica, LNCC 

 Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, IBCCF - UFRJ 

 

Fundação Oswaldo Cruz, FIOCRUZ 

* These two authors are the last co-authors. 

Corresponding  author  at:  UFRJ  -  Campus  Duque  de  Caxias  Professor  Geraldo 

Cidade, Duque de Caxias, RJ, Brazil. E-mail address: flopes@ufrj.br. (Lopes. F).

  

ABSTRACT  

Cisplatin, the first metal-based chemotherapeutic drug, remains widely used despite 

its toxicity and the emergence of drug resistance. Combining cisplatin with nanoparticles 

has been proposed to improve its therapeutic profile, although most studies rely on 

in vitro

 

models. Here, we investigated the 

in vivo

 

transcriptional effects of cisplatin (50 μg/ml) and 

titanium  dioxide  nanoparticles  (TiO

 

NPs;  50  μg/ml),  alone  and  in  combination,  in 

Drosophila  melanogaster

.  Using  RNA-seq  and  bioinformatic  analyses,  we  assessed 

differential  gene  expression  across  treatments.  Flies  exposed  to  cisplatin  or  TiO

  NPs 

alone  exhibited  modulation  of  genes  associated  with  xenobiotic  metabolism  and 

detoxification. In contrast, combined exposure resulted in a markedly reduced number of 

upregulated  differentially  expressed  genes  (DEGs): 

CG10013

aqz,  CG5568

,  and 

CG3213

, which are related to cell division and DNA/RNA metabolism. Also, we observed 

that the combined exposure promotes the downregulation of DEGs involved in xenobiotic 

metabolism,  detoxification,  collapse  of  the  innate  immune  system,  and  reproductive 

impairment and fertility. Mortality rates were not significantly affected in any group. These 

Costa_2026-html.html
background image

results  suggest  that  co-exposure  to  cisplatin  and  TiO

  nanoparticles  induces  a  global 

transcriptional suppression, potentially impairing essential cellular processes. 

INTRODUCTION

 

Cisplatin 

is 

the 

commercial 

name 

for 

the 

compound 

(SP-4-2)-

diamminedichloridoplatinum (II), the first metal-based anticancer drug widely used to treat 

several cancers (Ghosh, 2019; Mohammadi; Li; Ewing, 2018; Zhang 

et al

., 2021). Multiple 

in  vitro

  and 

in  vivo

  studies  have  shown  its  mechanism  of  action,  which  involves  the 

generation of  DNA  lesions.  These  lesions  trigger  several  signal  transduction  pathways 

that  lead to inhibition of replication and transcription, cell cycle arrest, DNA repair, and 

apoptosis.  DNA  damage  results  from  cisplatin's  interaction  with  purine  bases  in  DNA, 

generating  interstrand  adducts  (G-G,  60%;  A-G,  20%)  and  DNA-protein  interactions 

(Allgayer 

et al

., 2019).  

A  genotoxic  study  using  the  Comet  assay  indicates  that,  in 

Drosophila 

melanogaster

, detected DNA damage contains higher levels of G

G cross-links than G 

monoadducts, thereby contributing to the induction of DNA strand breaks by blocking DNA 

replication and repair. (García Sar 

et al.

, 2012). Cisplatin is associated with side effects 

such as nephrotoxicity and ototoxicity in humans (Karasawa; Steyger, 2015), as well as 

chemotherapy-induced  peripheral  neuropathy  (CIPN)  in  mammals  and  non-mammals, 

such as 

D. melanogaster

 (Cirrincione; Rieger, 2020). 

Besides its side effects, cisplatin is still largely used as a chemotherapeutic drug. To 

reduce  cisplatin's  side  effects,  research  has  examined  the  use  of  different  carriers  in 

combination  with  cisplatin.  In  this  context,  the  combined  use  of  50  µg/ml  TiO

2

 

nanoparticles and 10 µg/ml cisplatin improved chemotherapy response 

in vitro

 in the F10 

melanoma  model  and 

in  vivo

  in  C57BL/6  mice,  likely  through  the  crucial  role  of 

nanoparticle-induced autophagy in sensitizing F10 melanoma cells (ADIBZADEH 

et al.

2021). 

Although  largely  used  in  food,  pharmaceutical,  and  cosmetic  industries,  titanium 

dioxide nanoparticles (NPTiO

2

) have 

in vivo

 side effects that are still unconfirmed. An 

in 

vivo

 test using the bivalve 

Mytilus galloprovincialis

 exposed to different concentrations of 

NPTiO

2

 showed altered lysosomal and oxidative stress biomarkers, along with reduced 

transcription levels of immune-related antioxidant genes (Barmo 

et al

., 2013). Similarly, 

mice  orally  treated  with  different  concentrations  of  NPTiO

2

,  showed  apoptotic  DNA 

fragmentation and mutations in p53 exons, which persisted for up to one or two weeks 

Costa_2026-html.html
background image

post-treatment. In addition, these animals exhibited increased levels of malondialdehyde 

and nitric oxide, decreased glutathione levels, and reduced catalase activity in a dose- 

and time-dependent manner (Mohamed, 2015). 

 

NPTiO

2

 administration is directly associated with persistent inflammation, apoptosis, 

oxidative stress, and the induction of chronic gastritis (Mohamed, 2015).  It also directly 

binds  to  proteins  involved  in  cellular  functions,  thereby  generating  primary  genotoxic 

effects. The main mechanism of this NPTiO

2

 genotoxic effect was attributed to reactive 

oxygen species (ROS) generated by increased H

2

O

2

, singlet oxygen, and lipid peroxide 

levels,  which  reduce  glutathione  (GSH)  and  antioxidant  levels  (Wani,  Shadab,  2020). 

Also, a study that examined 34 robust datasets did not support a direct DNA-damaging 

mechanism for TiO

2

 in nano- or microform (Kirkland et al., 2022). 

Drosophila melanogaster, commonly known as the fruit fly,  has been used as a 

model  organism  for 

in  vivo

  studies  to  elucidate  many  human  diseases,  like  cancer 

(Mirzoyan et al., 2019),  substance toxicity (Groen 

et a

l., 2022; Ong 

et al

., 2015),  and 

also nociception (He 

et a

l., 2022). 

Here, we investigate the effects of 

in vivo

 isolated and combined  administration of 

cisplatin  (50μg/ml)  and  TiO

2

 

nanoparticles  (50μg/ml)  in  D.  melanogaster  via  oral 

administration.  Furthermore,  we  analyzed  gene  modulation  by  identifying  differentially 

expressed genes (DEGs) from RNA-seq data. Downstream analysis was also performed 

to verify the ontology terms associated with the different treatments in 

D. melanogaster

Our data showed a specific expression pattern in flies treated simultaneously with cisplatin 

and  TiO2  nanoparticles,  characterized  by  intermediate  transcript  levels  and  a  minimal 

number of upregulated DEGs. 

MATERIALS AND METHODS 

1. 

Drosophila melanogaster 

maintenance 

Drosophila  melanogaster

  strain  Oregon  (RRID:BDSC.5)  was  obtained  from  the 

Bloomington Drosophila Stock Center, Indiana University. The culture was performed in 

a standard cornmeal-yeast-agar medium (BRENT; OSTER, 1974) and maintained in an 

incubator at 25 °C and humidity between 70% and 80%, with a 12-hour light cycle. 

2. 

Treatments 

1-to-4-day-old 

D. melanogaster

 strain Oregon flies were divided into four groups, each 

with 30 individuals. Each group contains a 4:1 female/male ratio. The control group and 

Costa_2026-html.html
background image

all treatment groups performed in biological triplicate. The control group was treated with 

a standard medium enriched with a mixture of yeast, water, and a green food coloring 

dye.  

Treatment groups were treated with the same culture medium but with the following 

aqueous  solutions  instead  of  water:  CIS  group 

  aqueous  cisplatin  solution  (50µg/ml); 

NPTIO2  group  -  aqueous  NPTiO

2

  solution  (50µg/ml);  CIS/NPTIO2  group 

  cisplatin 

aqueous solution (50µg/ml) and NPTiO

2

 aqueous solution (50µg/ml) simultaneously. Flies 

were kept in this condition for 3 (three) days. 

Only female flies were used for the RNA-Seq experiment. 

3.  Preparation of Used Solutions 

NPTiO

2

 water solution was prepared using 50mg/ml of TiO

2

 (Sigma-Aldrich, Cat. 

No.:  718467;  nano  powder,  21  nm  primary  particle  size  (TEM),  ≥99.5%  trace  metals 

basis), which was heated in an oven (200ºC) for 30 minutes. Then, TiO

2

 was solubilized 

in  deionized  water  by  sonication  (25ºC,  20  minutes).  Cisplatin  (Cat.  No.:  PHR1624) 

obtained from Merck was dissolved in Milli-

Q water (18.2 MΩ cm distilled deionized water 

obtained from a Milli-Q system, Millipore, Bedford, MA, USA), forming a 50mg/ml cisplatin 

solution. 

4.  Survival Analysis 

 All  Drosophila  survivors  are  used  in  survival  analysis.  Afterward,  a  phenotypic 

analysis  was  conducted  using  a  stereoscope  to  assess  any  phenotypic  alterations 

resulting from the treatments. The Kaplan-Meier then calculated the survival rate, followed 

by  the  Log-rank  (Mantel-Cox)  test.  Survival  rate  was  performed  in  R  Studio  using  the 

“survival package”. 

 

5.  RNA isolation 

We  used  two  female  flies  from  each  of  the  treated  groups  (CIS,  NPTIO2,  and 

CIS/NPTIO2) and the control group for RNA isolation. Flies were placed in 1.5 ml RNase-

free  plastic  tubes  containing  500  µl  of  Trizol

  reagent  (ThermoFisher

  Scientific, 

Waltham,  Massachusetts,  USA)  and  macerated.  Total  RNA  extraction  was  made 

according  to  the  manufacturer’s  instructions.  At  the  end  of  the  extraction,  the  pellet 

containing RNA was resuspended in 20 mL of water.  

To avoid DNA contamination, we used the RNase-Free DNase Set (QIAGEN, Cat. 

No.:  79254)  according  to  the  manufacturer's  instructions.  RNA  integrity  was  analyzed 

Costa_2026-html.html
background image

using agarose gel visualized in Molecular Imager

®

 Gel Doctm XR+ Imaging system (Bio-

Rad  Laboratories,  Inc.)  and  quantified  with  NanoDrop  2000  spectrophotometer 

(ThermoFisher

 Scientific) and a Qubit 3.0 Fluorometer (ThermoFisher

 Scientific).  

6.  RNA-seq 

RNA-Seq  library  preparation  and  sequencing  were  performed  at  Computational 

Genomics  Unity  Darcy  Fontoura  de  Almeida  (UGCDFA)  of  the  National  Laboratory  of 

Scientific Computation (LNCC) (Petrópolis, RJ, Brazil). The mRNA sequencing libraries 

were  constructed  using  the  Illumina  Stranded  mRNA  Prep  Ligation  kit  (Illumina,  San 

Diego, CA, USA), according to the manufacturer’s protocol. The quality of libraries was 

verified  using  the  Agilent  TapeStation  4200  System  (Agilent  Technologies,  USA) 

according to the manu

facturer’s instructions. Sequencing was performed on an Illumina 

NextSeq 500 platform (Illumina, San Diego, CA, USA) using the NextSeq 500/550 high-

output kit v2.5 (150 cycles) (Illumina, USA), generating 2 × 75

-bp reads.  

7.  Analysis of RNA-Seq data 

The  quality  of  the  raw  sequence  data  was  assessed  using  FastQC 

(http://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc). Adapter sequences and low-

quality regions were removed by trimming the first five nucleotides from the 5’ end and 
the  last  40  nucleotides  from  the  3’  end  of  each  replicate.  Reads  shorter  than  20 

nucleotides  after  trimming  were  removed  using  the  Trimmomatic  tool  (Bolger;  Lohse; 

Usadel,  2014).  The  remaining  readings  were  aligned  to  the  reference  genome  of 

Drosophila melanogaster

 ASM2977511v1, date: April 17

th

, 2023 (BioProject, NCBI), using 

the BWA aligner (Li; Durbin, 2009). The alignment quality was evaluated using Samtools 

(Li et al., 2009), and the number of reads mapped to each gene was quantified using HT-

seq Count tool (Anders; Pyl; Huber, 2015). 

8.  Statistical analysis  

DESeq2 (Love; Huber; and Anders, 2014) was used for differential gene expression 

analysis. Differentially expressed genes (DEGs) were identified using a log2 fold change 

(log2FC)  cutoff  >  1  and  an  adjusted  p-value  (padj)  <  0.05.  All  treated  groups  were 

compared against the control group. 

9.  Downstream analysis 

Functional  enrichment  analysis  of  DEGs  was  performed  using  the  databases: 

FlyBase  (Öztürk-Çolak 

et  al

.,  2024),  FlyEnrichr  (Kuleshov 

et  al.

,  2019),  and  Gene 

Ontology (GO) (The Gene Ontology Consortium, 2019).  

Costa_2026-html.html
background image

 

10. Data availability 

The  data  discussed  in  this  publication  have  been  deposited  in  NCBI's  Gene 

Expression  Omnibus  (Edgar 

et  al.

,  2002)  and  are  accessible  through  GEO  Series 

accession  number  GSE334628  (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc= 

GSE334628).  

All 

codes 

used 

in 

this 

paper 

are 

available 

at: 

https://github.com/users/CristianoNCosta/projects/1 

RESULTS AND 

DISCUSSION

 

Data analysis 

To evaluate the individual and combined 

in vivo

 

effects of cisplatin (50 μg/mL) and 

TiO

2

 

nanoparticles (50 μg/mL), 

Drosophila melanogaster

 mortality rates were measured 

as described in the Materials and Methods section. As illustrated in Figure 1, no significant 

variation was observed among the evaluated groups (p = 0.76).  

 

 

 

 

Figure  1:  Kaplan

Meier  survival  curves  of  Drosophila  melanogaster  exposed  to  different  treatments

Control, cisplatin (50 

μ

g/ml CIS), titanium dioxide nanoparticles (50 

μ

g/ml NPTIO2), and the combination CIS/NPTIO2 

(50 

μ

g/ml/50 

μ

g/ml). Survival rates were similar across all experimental groups (p = 0.76). The Log-rank (Mantel

Cox) 

test showed no statistically significant differences among the groups (Events: 18; p-value: 0.75347), indicating that none 
of the treatments significantly affected fly survival over the 3-day observation period. 

To  evaluate  sample  expression  variability  following  DESeq2,  we  conducted  a  

Principal  Component  Analysis  (PCA)  using  the  BiocManager  package.  Within  this 

framework,  the  standard  PCA executed  by  the  DESeq2 package applies  a  regularized 

Costa_2026-html.html
background image

logarithm (rlog) transformation for data normalization. PCA is a widely accepted method 

for  variance  analysis.  As  shown  in  Figure  2,  this  analysis  suggests  that  CIS/NPTIO22 

represents an outlier sample. 

 

 

Figure 2

PCA plot of RNA-seq data (rlog-normalized) showing sample separation by treatment.

 controls (blue) 

cluster on the left, while CIS (red),  CIS/NPTIO2 (green), and NPTIO2 (purple) form distinct groups along PC1 (85% 
variance).  PC2  explains  minimal  variation  (11%).  CIS/NPTIO22  exhibits  an  intermediate  profile  between  CIS  and 
NPTIO2. 

The rlog applies a variance-stabilizing log transformation tailored to count data and 

prioritizes biological interpretability. Robust Scaler is another normalization method that 

standardizes data using the median and interquartile range (IQR), making it resistant to 

outliers and generally applicable (not RNA-seq-specific), with a primary focus on statistical 

robustness.  To  optimize  PCA  results  by  balancing  variance  stabilization  and  outlier 

resilience, we performed a PCA analysis that combines both methods (rlog followed by 

Robust scaling).  

Here, we analyzed the similarity of expression patterns across the top 10,000 most 

differentially expressed genes (DEGs) in each treated group after robust scale analysis, 

comparing  within  the  CONTROL  group  (lower  p-values).  Then,  we  performed  a 

quantitative analysis to verify the Euclidean distances among the replicates, as shown in 

Table  1,  and  between  CIS/NPTIO22  and  all  other  samples.  This  data  suggests  that 

CIS/NPTIO22 is an outlier. 

 

Table 1: Euclidean Distance between CIS/NPTIO22 sample and other samples. Scale units in standard deviation 

(Robust Scaler). 

CIS1

 

CIS2

 

CIS3

 

CIS/NPTIO21

 

CIS/NPTIO23

 

 

4974.11

 

4949.75

 

4944.15

 

4950.60

 

4940.42

 

 

CONTROL1

 

CONTROL2

 

CONTROL3

 

NPTIO21

 

NPTIO22

 

NPTIO23

 

Costa_2026-html.html
background image

4919.46

 

4926.30

 

4950.49

 

4948.30

 

4943.52

 

4933.49

 

 

 The two-dimensional PCA (Figure 3) showed that CIS/NPTIO22 is more than 4000 

Standard  Deviation  (SD)  units  apart  from  other  CIS/NPTIO2  replicates,  and  similar 

distances  are  observed  for  all  samples  from  other  treatment  groups.  These  data  are 

consistent with the outlier condition of CIS/NPTIO22, indicating that this sample should 

be excluded from further analysis to maintain data integrity.  

After  outlier  removal, PCA  and  quantitative analysis  were  repeated  to assess  the 

Euclidean distances among the replicates. As shown in Figure 3, PC1 and PC2 explain 

70% and 8% of the total variance, respectively. The distances among samples along PC2 

indicate  only  minor  biological  variation  within  groups.  Notwithstanding  this,  across  the 

PC1  axis,  the  most  variable  group  is  CONTROL.  CONTROL3  appears  more  distant 

(approximately 40%) from CONTROL1 and CONTROL2, though still within the range of 

expected biological variability. Despite this heterogeneity, the control group. Despite this 

heterogeneity,  the  control  group  remains  useful  for  comparing  transcriptional  variance 

across  all  treatment  groups.    The  CIS  group  was  the  most  homogeneous,  since  its 

samples are closer to each other in both components.  

Besides  that,  PC1  shows  heterogeneous  responses  across  samples  within 

treatment groups. NPTIO21 is separated from NPTIO22 and NPTIO23 in both PC1 and 

PC2, whereas CIS/NPTIO21 is separated from CIS/NPTIO23 only in PC1. These results 

demonstrate biological variation among samples within those groups, but the variation is 

not  sufficient  to  discard  any  of  the  samples.  PC1  explains  the  largest  proportion  of 

variance and primarily separates the treatment groups (CIS, NPTIO2, and CIS/NPTIO2) 

from the control group, indicating a treatment effect.  

 To  verify  the  absence  of  additional  outliers,  we  computed  Euclidean  distances 

among the replicates after removing the initial outliers. Neither the control nor the treated 

group has a distance greater than 750 from other replicates, indicating no further outliers 

(Supplemental material 01).  

Costa_2026-html.html
background image

 

Figure 3.

 

Two-dimensional PCA projection of rlog-transformed count data following 

quality control and outlier removal.

 Samples are colored by experimental conditions: 

CONTROL  (blue),  CIS  (red),  CIS/NPTIO2  (orange),  and  NPTIO2  (green).  Variance 

explained: PC1 (76%), PC2 (8%).   

Taken together, Figure 3 and Table 1 demonstrate that removing the CIS/NPTIO22 

outlier  yields  greater  consistency  across  biological  replicates  and  supports  robust 

inference about treatment effects, enabling more reliable downstream comparisons and 

interpretation. 

Gene Expression and Downstream Analysis. 

Expanding upon the above analysis, we next examined the global patterns of gene 

expression and differential regulation elicited by each treatment group. 

Volcano  plots  presented  in  Figure  4  compare  total  transcript  counts  across 

treatments, showing the distribution of DEGs (fold change (log2fc)> |1.0| and p-value < 

0.05) for each treated group (CIS, NPTIO2, and CIS/NPTIO2) relative to the control.  

The total transcript counts by each control or treatment group are indicated in Figure 

5.  Comparing  the  treatment  groups  with  CONTROL,  our  data  show  that  both  CIS  and 

CIS/NPTIO2 have higher median total transcript counts than CONTROL. However, the 

Costa_2026-html.html
background image

10 

NPTIO2  treatment  alone  appears  to  have  a lower  total  transcript  count  compared  with 

other  treatment  groups.  As  indicated  in  Figure  5,  the  application  of  these  treatments 

(particularly those involving CIS) increased transcriptional activity relative to the baseline 

of the control group.  

Although  the    CIS/NPTIO2  group  presented  a  lower  number  of  upregulated  and 

downregulated DEGs, the position of its median and interquartile range indicates that the 

combination  of  cisplatin    (50  μg/ml)  and  TiO

2

 

nanoparticles  (50  μg/ml)  is  effective  in 

keeping the 

Drosophila’s

 global transcription machinery in a state of hyperactivity.   

  

Figure  4.

 

Differential  gene  expression  analysis.

  Volcano  plots  display  the  relationship  between  statistical 

significance  (-log

₁₀

  p-value)  and the  magnitude  of change  (log

  fold change)  for  all  measured  genes.  (a)  CIS 

treatment  versus  CONTROL,  (b)  NPTIO2  treatment  versus  CONTROL,  (c)  CIS/NPTIO2  treatment  versus 
CONTROL. DEGS with differentiated expression (fold change (log2fc > |1.0| and p-Value <0.05): Significant (

), 

Not significant (•).

 

 

 

Figure 5. Total Transcript Counts by Treatment Group:

 

Box plots for each of the four treatment groups 

(CIS, CIS/NPTIO2, CONTROL, and NPTIO2). The line within each box indicates the median, and the box 
represents the interquartile range (IQR). Black dots represent individual sample data points. Total transcript 
counts are highest in the  CIS and  CIS/NPTIO2 treatment groups, while the CONTROL group shows the 
lowest counts. 

 

After confirming the statistical data and removing outliers, we began analyzing the 

DEGs in each group. Figure 6 displays a Venn diagram showing the numbers of uniquely 

Costa_2026-html.html
background image

11 

upregulated and downregulated DEGs per group, alongside the shared DEGs found in 

two or more groups. We detected 28 upregulated and 890 downregulated DEGS in the 

CIS group, 17 upregulated and 400 downregulated DEGs in the NPTIO2 group, and only 

4  upregulated  and  61  downregulated  DEGs  in  the  CIS/NPTIO2  group.  The  number  of 

downregulated DEGs in the CIS/NPTIO2 group indicates that both cisplatin and TiO

2

 have 

a repressor effect on gene expression in this group.  

Two  DEGs  are  upregulated  across  all  groups  (

CG10013

  and 

aqz

).  The  CIS  and 

NPTIO2 groups have 4 upregulated DEGs (

CG11263, CG18088, Tango6, inaF-D

) and 

one long non-coding RNA (lncRNA: CR43836). One upregulated DEG is present in the 

CIS  and  CIS/NPTIO2  groups  (

CG5568

)  and  in  the  NPTIO2  and  CIS/NPTIO2  groups 

(

CG3213

).  

Conversely,  treatment  conditions  yield  distinct  profiles  of  downregulated  DEGs 

across groups. Approximately 19,000 genes were differentially expressed, of which only 

1,056  were  downregulated  DEGs.  Among  these,  22  DEGs  were  consistently 

downregulated  across  all  treated  groups.  The  CIS  group  had  the  highest  number  of 

downregulated DEGs (890), whereas the CIS/NPTIO2 group had only 61.

 

The  reduced  number  of  up-  and  downregulated  DEGs,  specifically  in  the 

CIS/NPTIO2 group, suggests a possible synergistic effect of the combined administration 

of cisplatin and TiO

2

 nanoparticles in 

Drosophila

. The observed results are likely due to 

reduced cell signaling following the joint administration of these substances in 

Drosophila

as previously demonstrated (Adibzadeh 

et al.

 2021).  

 

Figure 6

: Venn diagram relative to the number of DEGs obtained in (a) upregulated DEGs and (b) 

downregulated DEGs in the challenged groups.

 

 

(a)           

 

 

 

 

 (b)

 

Costa_2026-html.html
background image

12 

Figure  7  illustrates  the  downstream  analysis  of  upregulated  DEGs  detected  in 

Drosophila

 

treated with 50μg/ml 

cisplatin, which, according to FlyEnrichr (Kuleshov 

et al.

2019) shows no significant KEGG pathway, but presents 31 upregulated DEGs and 3 long 

non-coding RNA. The upregulated DEGs in the CIS group possess biological process GO 

terms  related  to  stimulus  response,  development,  biogenesis,  DNA  metabolism,  and 

immune response. Molecular function GO terms correspond to enzyme, metal ion, RNA, 

and  carbohydrate  binding.  Additionally,  cellular  component  GO  terms  for  these  DEGs 

relate  to  the  membrane,  cell  periphery,  cytosol,  nucleus,  and  others,  as  compiled  in 

Supplementary Table 1.  This data indicates that 

Drosophila

 treated with 50 µg/ml cisplatin 

upregulates DEGs related to metabolic responses to stimuli and DNA repair machinery. 

It is distinct from previous data, which identifies DEGs upregulated and downregulated 50 

μg/mL

 and 100 

μg/mL

 cisplatin concentrations (Mombach 

et al.

, 2022). 

 

Figure 7 -

 

GO enrichment analysis of upregulated genes under CIS treatment

: (

) Biological Process, (

■)

 Cellular 

Component, and (

) Molecular Function. Full results are in Supplementary Table 1. Data source GO Summary Ribbon 

(Fly Base).

 

Flies treated with 50 μg/mL of NPTiO

2

 (NPTiO2 group) exhibited upregulation of 

16 differentially expressed genes (DEGs) and one long non-coding RNA. Additionally, two 

DEGs were upregulated across all treatment groups, four DEGs were shared with the CIS 

group, and one DEG was upregulated in both the CIS and NPTiO2 groups. These DEGs 

are  associated  with  10  biological  process  GO  terms  (response  to  stimulus,  gene 

expression,  protein  metabolism,  development,  signaling,  other  biological  processes, 

transport/localization, cell  cycle/proliferation,  immune  system, and DNA  metabolism),  6 

Costa_2026-html.html
background image

13 

molecular function GO terms (small molecule binding, RNA binding, transport, enzyme, 

and  receptor  binding),  and  9  cellular  component  GO  terms  (macromolecular  binding, 

nucleus,  membrane,  chromosome,  and  endomembrane  system)  (Figure  8).  While 

Jovanović,  Cvetković,  and  Mitrović  (2016)  demonstrated  that  gene  expression  is 

unaffected  by  NPTiO2  uptake,  they  observed  activation  of  DEGs  related  to  stimulus 

response and transport/cell localization; our data support this observation.

 

 

 

Figure 8: 

GO enrichment analysis of upregulated genes under NPTIO2 treatment

: (■) Biological Process, 

(

)  Cellular  Component,  and  (

)  Molecular  Function.  Full  results  are  in  Supplementary  Table  1.  Data  source  GO 

Summary Ribbon (Fly Base).

 

Finally, four upregulated DEGs are observed in the CIS/NPTIO2 group (flies treated 

with 50μg/ml of 

cisplatin 

and 50μg/ml of NPTiO

concomitantly) as indicated in Table 2. 

Figure 8 also indicates that NPTiO

2

 upregulated genes are related to cytoskeleton and 

protein metabolism genes, which are normally repressed in flies treated only with cisplatin, 

but  are  active  in  flies  treated  with  nanoparticles  in  general  (Adibzadeh 

et  al.

,  2021; 

González-López 

et al.

, 2020; Mohammadi; Li; Ewing, 2018). As these genes are related 

to  endocytosis,  this  suggests  a  possible  increase  in  cisplatin  incorporation  due  to  the 

effect of NPTiO

2

 when administered together. 

 

Table 2: Gene Ontology (GO) enrichment analysis of CIS/NPTIO2-upregulated genes

 

GO Category 

Subcategory 

Nº Genes 

Cellular Component 

cytoskeleton 

 

nucleus 

Costa_2026-html.html
background image

14 

GO Category 

Subcategory 

Nº Genes 

Biological Process 

fatty-acyl-CoA biosynthetic process 

 

long-chain fatty acid metabolic process 

 

biological_process 

Molecular Function 

enzyme 

Table 2

: DEGs from CIS/NPTIO2 group classified using GO Summary Ribbon (Fly Base). Only the most specific 

terms are shown. Full data available in Supplementary Table 1. 

 

We identified two genes upregulated  across all three treatment groups: 

CG10013

 

and 

aqz

CG10013

  encodes  a  ubiquitin-conjugating  enzyme  E2-binding  protein  that 

accepts  ubiquitin  from  specific  E2  ubiquitin-conjugating  enzymes  and  transfers  it  to 

substrates,  generally  promoting  their  degradation  by  the  proteasome.  CG10013 

contributes to genome structural dynamics in 

Drosophila

 evolution as a key element in 

the  evolution  of  the  Homeobox  complex  (HOX-C)  (Negre;  Ruiz,  2007).  Furthermore, 

CG10013

  has  potential  involvement  in  pigmentation  variation,  alongside  other  genes 

known  to  be  involved  in  melanin  production,  such  as 

ebony,  tan,  yellow, 

and

  black

 

(Bastide 

et al.

, 2016). The gene 

aqz

 is predicted to be active in the nucleus and codes for 

the  Aaquetzalli  protein  isoform  A. 

aqz

  is  orthologous  to  human 

PNRC1

  (proline-rich 

nuclear receptor coactivator 1) and 

PNRC2

 (proline-rich nuclear receptor coactivator 2) 

and  is  related  to  neural  tissue  formation  and  nervous  cells  polarity  (Mendoza-Ortíz; 

Murillo-Maldonado;  Riesgo-Escovar,  2018).  Our  data  indicate  that  together, 

CG10013

 

and 

aqz

 play a role in responses to oxidative stress and other conditions affecting the cell, 

as evidenced by their upregulation across all treated groups.

 

The upregulation of 

CG5568

 observed in flies from both the CIS and CIS/NPTIO2 

groups is primarily elicited by cisplatin exposure. Functionally, this gene encodes a zinc-

finger DNA-binding protein involved in the negative regulation of the meiotic cell cycle and 

eye development (Morrison 

et al.

, 2006). It is also highly expressed in female germline 

cells  and  implicated  in  the  fatty-acyl-CoA  biosynthetic  process  (Li 

et  al.

,  2022).  Our 

findings  highlight  that  the  increased  expression  of  CG5568  is  expected  as  a  specific 

response to cisplatin treatment.

 

CG3213

 is upregulated in flies from both NPTIO2 and CIS/NPTIO2 groups; this gene 

is involved in ribosomal and protein translation (Pospisilik 

et al.

, 2010). Also, 

CG3213

 was 

identified in a genome-wide screen for obesity-related genes in Drosophila, and a single-

Costa_2026-html.html
background image

15 

nucleotide  polymorphism  (SNP)  in 

CG3213

  is  associated  with  variation  in  starvation 

resistance  (Mackay 

et  al.

,  2012).  A  screening  performed  in  adult  flies,  including  both 

sexes,  demonstrates  that  triglyceride  levels,  a  direct  measure  of  adiposity,  were 

determined in adult flies following RNAi induction. Inhibition of 

CG3213

 in muscle cells 

was shown to regulate triglyceride levels (Garlovsky; Sandler; Karr, 2022). Yet 

CG3213

 

is associated with distinct processes in the germline stem cell lineage (Matsuoka et al., 

2017). Upregulation in DEGs related to fatty-acid and lipid metabolism in flies treated with 

TiO

2

 nanoparticles (NPTiO

2

) is expected, as mentioned in Figure 8.

 

DEGs upregulated by the CIS/NPTIO2 group alone or combinedly in one or the other 

two treated groups are related to biological processes described in Table 2,  specifically 

those  related  to  fatty-acid  and  lipid  metabolism,  which  strongly  suggests  a  possible 

increase in the incorporation of cisplatin due to the endocytosis mediated by the NPTiO

2

 

joint administration.

 

Drosophila

 from both CIS and NPTIO2 groups have 3 upregulated DEGs in common 

(

CG11263,  CG18088

  and 

InaF-D

)  and  an  upregulated  long  non-coding  RNA 

(lncRNA:CR43836).  Recent  data  suggest  that  long  non-coding  RNAs  (lncRNAs)  may 

have  important  regulatory  functions  in  the  genome  (Zhong 

et  al.

,  2020).  Specifically 

regarding lncRNA CR43836, data show that this lncRNA is expressed in many embryonic 

tissues, larval visceral muscle cells, and adult females (Matthews 

et al.

, 2015). 

CG11263

 

is  an  RNA-binding  protein  related  to  lipid  binding,  cilium  assembly,  and  intracellular 

transport,  expressed  in 

Drosophila

  embryos,  prepupa  and  pupa  stages,  and  in  adult 

females  (ADAMS,  2000).  Upregulation  of 

CG11263

  could  explain  the  presence  of 

lncRNAs  in  treated  flies  in  these  groups,  given  its  role  in  transcriptional  regulation. 

CG18088

 is associated with 

Drosophila’s

 immune response to 

Wolbachia

 

sp

. and affects 

transduction-related genes. 

InaF-D 

binds to the transient receptor potential (TRP) calcium 

channel  and  affects  metal  absorption  (Chen;  Montell,  2020).  The  last  DEGs  are  also 

related to immune response and metal response and are expected to be upregulated in 

flies treated with those metal compounds (López-Varea 

et al.

, 2021). 

 

All  flies  were  kept  for  3  days  and  fed  food  supplemented  with  wet  yeast  paste 

containing  cisplatin,  NPTiO

2

,  or  both  substances,  without  prior  starvation.  This  can 

positively affect cell proliferation in flies, regardless of group (control or treated). Several 

studies  demonstrate  that  protein  intake  affects  oogenesis  in  the  female  ovary,  so  the 

observation of upregulated DEGs related to this function is expected (Ables 

et al.

, 2016; 

Costa_2026-html.html
background image

16 

Ables,  Laws,  Drummond

Barbosa,  2012).  No  upregulated  DEGs  related  to  oogenesis 

were detected in this study. 

 

Previous studies have demonstrated that mated females can store sperm transcripts 

in their spermatheca, and  RNAs related to sperm from many genes, including those of 

accessory  gland  and  seminal  fluid  proteins,  can  be  detected  (Cridland;  Begun,  2023; 

Prokupek 

et  al.

,  2008).  Our  treatment  conditions,  feeding  time,  food  supplementation 

provided to flies, use of mated females, and the pipeline and sequencing technologies 

used could explain the difference between our results and those of the previous study in 

flies treated with the same cisplatin concentration (Mombach 

et al.

, 2022). Also, it could 

explain the identification of DEGs primarily related to 

Drosophila

 males but also expressed 

in females in our data.

 

CIS and NPTIO2 groups presented a response whose enrichment has the GO terms 

(Figures 7 and 8) related to response to stimulus, gene expression, protein metabolism 

and  development  (BP);  and  enzyme,  nucleic  acid  binding  and  small  molecule  binding 

(MF); DEGs in these groups are located in different cellular components but enrichment 

GO  terms  related  to  the  membrane,  endomembrane  system,  and  macromolecular 

complex  has  found  in  both.  Our  data  are  partially  consistent  with  a  previous  study 

indicating that, regardless of the treatment to which Drosophila are subjected, upregulated 

genes  have  GO  terms  related  to  stimulus  response  and  include  genes  encoding 

lysozymes, cytochrome, and mitochondrial components (BROWN 

et al

., 2014). 

 

Our  data  show  upregulated  DEGs  related  to  different  Response  to  stimulus  GO 

terms.  According  to  GO  Summary  Ribbons  (FlyBase  (FB2025_03,  released  July  24, 

2025)), the CIS group has six up-regulated DEGs with Response to stimulus GO Term: 

FANCI, St4, Ir7c, PPO1, out,

 and 

CG10738

. A more detailed analysis of the FlyEnrichr 

database indicates that this set of DEGs is associated with the following GO biological 

processes,  including  defense  response  to  bacteria,  oogenesis,  regulation  of  cell 

proliferation, and wound healing, among others (Supplementary Table 2). The molecular 

functions  of  this  set  of  DEGs  are  related  to  sulfotransferase  activity,  DNA  polymerase 

binding, and hydrolase (Supplementary Table 2). 

 

CIS  group  flies  also  present  three  upregulated  lncRNA  (lncRNA:CR43836, 

lncRNA:CR44707,  lncRNA:CR45052).  lncRNA:CR43836,  as  mentioned  before,  and  all 

knowledge regarding these lncRNAs is related to regulation in transcription. Our data is 

Costa_2026-html.html
background image

17 

according to the state of the art, which indicates that cisplatin treatment induces lncRNAs-

mediated responses ((Brown 

et al

., 2014; Zhang 

et al.

, 2020).

 

The  CIS  group  also  has  DEGS  related  to  development: 

CG9503,  dec,  Cad88C, 

Cad74A, 

and 

out

. The FlyEnrichr database shows that this set of DEGS is associated with 

the  following  GO  biological  processes:  cell-cell  adhesion,  female  germline  sex 

determination, regulation of DNA endoreduplication, and ecdysteroid metabolic process, 

among  others  (Supplementary  Table  1).  These  molecular  functions  are  related  to 

hydrolase  activity  and  ionic  binding  (Supplementary  Table  2).  The  combined 

superexpression of all these genes suggests that the organism is undergoing an intense 

phase  of  development,  differentiation,  and  tissue  reorganization.  They  appear  to  be 

working  together  to  coordinate  the  complex  morphological  changes  that  occur  in  the 

Drosophila

 body in response to cisplatin. 

In the NPTIO2 group, we found upregulation in 

CG1503, l(2)03659

, and 

CG44838

Its  upregulation  suggests  Drosophila  treated  with  50μg/ml  of  TiO

2

  needs  to  activate 

transport machinery to metabolize TiO

2

. In case, 

CG44838

 is a transcription factor known 

for signal transduction and nervous system development (Olson 

et al.

, 2019) and activate 

CG1503

  which  is  a  protein  regulator  having  hydrolase  activity  and  are  related  to 

decreased carbohydrate metabolism (Hu 

et al.

, 2021), finally 

l(2)03659

 which is related 

to  response  to  xenobiotics  or  metabolites  mitochondrial  stress-relief  mechanism 

associated with multidrug resistance (Yeh 

et al.,

 2017) due to activation in transmembrane 

transport mechanism. 

Costa_2026-html.html
background image

18 

CG11263, tut, 

and

 CG18088

 DEGs were upregulated by NPTiO

2

. These DEGs are 

associated  with  the  negative  regulation  of  gene  expression  and  the  piRNA  metabolic 

process. 

CG11263

 is co-expressed and functions as part of the transcription machinery 

that generates piRNA precursors from heterochromatin while maintaining suppression of 

transposon-encoded  promoters  and  enhancers.  This  is  also  related  to  the  viability  of 

pupae and  adult  females  (Matthews 

et  al.

,  2015). 

CG10013

  and 

ord

  are  co-expressed 

and  promote  normal  formation  and  maintenance  of  the  synaptonemal  complex  and 

centromere clustering (Das 

et al.

, 2016). Also, 

ord

 is essential for proper maintenance of 

sister-chromatid cohesion in both male and female meiosis. Yet, mutations in this gene 

cause premature separation of sister chromatids in meiosis I, random segregation in both 

meiotic divisions, and reduced recombination in female meiosis (Miyazaki; Orr-Weaver, 

1990).

 

D.  melanogaster

  challenged  with  nanomaterials  develops  acute  effects  related  to 

changes in pigmentation,  survival rate, life span, and genotoxicity (Zhang 

et al

., 2023). 

Relative to NPTiO

2

, a study using 

D.melanogaster

 chronically exposed to suspensions 

containing 5, 10, 15, and 20 mg/kg NPTiO

2

 from the embryonic period of the P0 to F3 in 

the adult stage, demonstrates a decrease in the total crawling distance of larvae and the 

total  movement  distance  of  adult  males  in  F3.  Results  obtained  in  this  study  suggest 

disruption in the Impaired Neuromuscular Junction (NMJ) due to an increased expression 

level  of  genes  related  to  response  to  Lithium-ion  Response  (

List

)  and  neuron  cellular 

homeostasis (

Gba1a 

and

 hll

), and a decrease in gene expression levels of thermosensory 

behavior gene (

Cyp6a17

) and axon target recognition gene (

frac

) (ZHANG 

et al.

, 2023). 

Our  data,  which  are based  on  prolonged  but  not  chronic  exposition,  corroborate  these 

observations regarding the reduction in the expression of 

frac

 and 

Cyp6a17

.

 

Based on our observations 

aqz

 and 

CG10013

, which are DEGs upregulated by all 

treated groups (CIS, NPTIO2 and CIS/NPTIO2), should have a significant role in the fly 

response to cisplatin and NPTiO

2

. Also, the upregulation of these DEGs across all treated 

groups  indicates  that  ribosomal  production  and  metabolism  are  affected  by  these 

treatments. 

Of  particular  interest  is  the  observation  that  the  61  downregulated  DEGs  in 

CIS/NPTIO2 group, mostly are related to molecular functions (MF) of hydrolase, serine 

and serine-peptidase activity; the repression of these MFs may lead to a drastic defects 

in  embryonic  development,  collapse  of  the  innate  immune  system,  reproductive 

Costa_2026-html.html
background image

19 

impairment and fertility, loss of resistance to insecticides and xenobiotics, dysregulation 

of lipid metabolism and phagocytic degradation (Kumar 

et al.

, 2021; Zhang 

et al.

, 2020). 

Also,  this  could  be  related  to  high  embryonic  lethality,  pupation  failure,  and  severe 

immunodeficiency in flies from this group (Marra 

et al.

, 2021; Mulinari; Häcker; Castillejo-

López, 2006).  

In conclusion, our data suggest that metabolic alterations occur in 

Drosophila

 within 

the  CIS/NPTIO2  group, particularly affecting  cell-division metabolism,  which  is  strongly 

affected by the combined use of cisplatin and NPTiO2. Although 

Drosophila

 in this group 

show no statistically significant difference in survival, a strong quiescence in cell-division 

metabolism  is  observed.  Therefore,  the  combined  administration  of  cisplatin  and  TiO

 

nanoparticles may be useful in treating cancers for which cisplatin alone is ineffective.  

 

References: 

ABLES, Elizabeth T. 

et al

. A Genetic Mosaic Screen Reveals Ecdysone-Responsive 

Genes Regulating Drosophila Oogenesis. 

G3 Genes|Genomes|Genetics

, v. 6, n. 8, p. 

2629

2642, 1 ago. 2016.  

ABLES, Elizabeth T.; LAWS, Kaitlin M.; DRUMMOND

BARBOSA, Daniela. Control of 

adult stem cells 

in vivo

 by a dynamic physiological environment: diet

dependent systemic 

factors in Drosophila and beyond. 

WIREs Developmental Biology

, v. 1, n. 5, p. 657

674, set. 2012.  

ADAMS, MARK D. The Genome Sequence of Drosophila melanogaster. 

Science

, v. 

5461, p. 2185

2195, 2000.  

ADIBZADEH,  R. 

et  al.

  Combination  therapy  with  TiO2  nanoparticles  and  cisplatin 

enhances  chemotherapy  response  in  murine  melanoma  models. 

Clinical  and 

Translational Oncology

, v. 23, n. 4, p. 738

749, abr. 2021.  

AHMED,  Mohamed  Ahmed  Ibrahim;  VOGEL,  Christoph  Franz  Adam.  Hazardous 

effects  of  octopamine  receptor  agonists  on  altering  metabolism-related  genes  and 

behavior of Drosophila melanogaster. 

Chemosphere

, v. 253, p. 126629, ago. 2020.  

BARMO, Cristina et al. 

in vivo

 effects of n-TiO2 on digestive gland and immune function 

of the marine bivalve Mytilus galloprovincialis. 

Aquatic Toxicology

, v. 132

133, p. 9

18, 

maio 2013.  

Costa_2026-html.html
background image

20 

BASTIDE,  Héloïse  et  al.  A  Variable  Genetic  Architecture  of  Melanic  Evolution  in 

Drosophila melanogaster. 

Genetics

, v. 204, n. 3, p. 1307

1319, 1 nov. 2016.  

BOLGER,  Anthony  M.;  LOHSE,  Marc;  USADEL,  Bjoern.  Trimmomatic:  a  flexible 

trimmer for Illumina sequence data. 

Bioinformatics

, v. 30, n. 15, p. 2114

2120, 1 ago. 

2014.  

Brasil. Resolução N

o

 58. 58. . 24 fev. 2023, Sec. 1, p. 8.  

BRENT,  M.  M.;  OSTER,  I.  I.  Nutritional  Substitution-  a  new  approach  to  microbial 

control for Drosophila cultures. p. 155

157, 1974.  

BRITTON,  Jessica  S.;  EDGAR,  Bruce  A.  Environmental  control  of  the  cell  cycle  in 

Drosophila: nutrition activates mitotic and endoreplicative cells by distinct mechanisms. 

Development

, v. 125, n. 11, p. 2149

2158, 1 jun. 1998.  

BROWN,  James  B.  et  al.  Diversity  and  dynamics  of  the  Drosophila  transcriptome. 

Nature

, v. 512, n. 7515, p. 393

399, 28 ago. 2014.  

BUCHANAN, Mr. H. R. 2565. 15 abr. 2021.  

CHEN,  Zijing;  MONTELL,  Craig.  A  Family  of  Auxiliary  Subunits  of  the  TRP  Cation 

Channel Encoded by the Complex InaF Locus. 

Genetics

, v. 215, n. 3, p. 713

728, 1 jul. 

2020.  

CRIDLAND,  Julie  M.;  BEGUN,  David  J.  Male-derived  transcripts  isolated  from  the 

mated  female  reproductive  tract  in  Drosophila  melanogaster. 

G3:  Genes,  Genomes, 

Genetics

, v. 13, n. 11, p. jkad202, 1 nov. 2023.  

DAS, Arunika et al. Spindle Assembly and Chromosome Segregation Requires Central 

Spindle Proteins in Drosophila Oocytes. 

Genetics

, v. 202, n. 1, p. 61

75, 1 jan. 2016.  

FREIRES, I. A. et al. Alternative Animal and Non-Animal Models for Drug Discovery 

and Development: Bonus or Burden? 

Pharm Res

, v. 34, p. 681

686, 2017.  

GARCÍA SAR, Daniel et al. Relationships between cisplatin-induced adducts and DNA 

strand-breaks,  mutation  and  recombination 

in  vivo

  in  somatic  cells  of  Drosophila 

melanogaster,  under  different  conditions  of  nucleotide  excision  repair. 

Mutation 

Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis

, v. 741, n. 1

2, p. 81

88, jan. 2012.  

Costa_2026-html.html
background image

21 

GARLOVSKY,  Martin  D.;  SANDLER,  Jessica  A.;  KARR,  Timothy  L.  Functional 

Diversity  and  Evolution  of  the  Drosophila  Sperm  Proteome. 

Molecular  &  Cellular 

Proteomics

, v. 21, n. 10, p. 100281, out. 2022.  

GHOSH,  Sumit.  Cisplatin:  The  first  metal  based  anticancer  drug. 

Bioorganic 

Chemistry

, v. 88, p. 102925, jul. 2019.  

GONZÁLEZ-LÓPEZ, M. A. et al.  Reducing the effective dose of cisplatin using gold 

nanoparticles as carriers. 

Cancer Nanotechnology

, v. 11, n. 1, p. 4, dez. 2020.  

GRIMM,  Herwig  et  al.  Advancing  the  3Rs:  innovation,  implementation,  ethics  and 

society. 

Frontiers in Veterinary Science

, v. 10, 2023.  

GROEN, Christopher M. et al. Genetic Reduction of Mitochondria Complex I Subunits 

is  Protective  against  cisplatin-Induced  Neurotoxicity  in  Drosophila. 

The  Journal  of 

Neuroscience

, v. 42, n. 5, p. 922, 2 fev. 2022.  

HEREMANS, Isaac P. et al. Parkinson’s disease protein PARK7 prevents metabolite 

and  protein  damage  caused  by  a  glycolytic  metabolite. 

Proceedings  of  the  National 

Academy of Sciences

, v. 119, n. 4, p. e2111338119, 25 jan. 2022.  

HU, Yanhui et al. FlyRNAi.org

the database of the Drosophila RNAi screening center 

and  transgenic  RNAi  project:  2021  update. 

Nucleic  Acids  Research

,  v.  49,  n.  D1,  p. 

D908

D915, 8 jan. 2021.  

JOVANOVIĆ,  Boris;  CVETKOVIĆ,  Vladimir  J.;  MITROVIĆ,  Tatjana  Lj.  Effects  of 

human  food  grade  titanium  dioxide  nanoparticle  dietary  exposure  on  Drosophila 

melanogaster  survival,  fecundity,  pupation  and  expression  of  antioxidant  genes. 

Chemosphere

, v. 144, p. 43

49, fev. 2016.  

KARASAWA, Takatoshi; STEYGER, Peter S. An integrated view of cisplatin-induced 

nephrotoxicity and ototoxicity. 

Toxicology Letters

, v. 237, n. 3, p. 219

227, set. 2015.  

KATZ,  Alan  J.  Genotoxic  effects  of  cisplatin  in  somatic  tissue  of  Drosophila 

melanogaster. 

Environmental and Molecular Mutagenesis

, v. 10, n. 2, p. 197

203, jan. 

1987.  

KAUFMAN, Thomas C. A Short History and Description of Drosophila melanogaster 

Classical Genetics: Chromosome Aberrations, Forward Genetic Screens, and the Nature 

of Mutations. 

Genetics

, v. 206, n. 2, p. 665

689, 1 jun. 2017.  

Costa_2026-html.html
background image

22 

KIRKLAND,  David  et  al.  A  weight  of  evidence  review  of  the genotoxicity  of  titanium 

dioxide  (TiO2). 

Regulatory  Toxicology  and  Pharmacology

,  v.  136,  p.  105263,  dez. 

2022.  

KULESHOV, Maxim V. et al. modEnrichr: a suite of gene set enrichment analysis tools 

for model organisms. 

Nucleic Acids Research

, v. 47, n. W1, p. W183

W190, 2 jul. 2019.  

LI, Heng et al. The Sequence Alignment/Map format and SAMtools. 

Bioinformatics

v. 25, n. 16, p. 2078

2079, 15 ago. 2009.  

LI,  Heng;  DURBIN,  Richard.  Fast and  accurate  short  read alignment  with  Burrows

Wheeler transform. 

Bioinformatics

, v. 25, n. 14, p. 1754

1760, 15 jul. 2009.  

LI,  Xiao  et  al.  Cdk8  attenuates  lipogenesis  by  inhibiting  SREBP-dependent 

transcription  in  Drosophila. 

Disease  Models  &  Mechanisms

,  v.  15,  n.  11,  p. 

dmm049650, 1 nov. 2022.  

LIU,  Sai-Lan  et  al.  TIMELESS  confers  cisplatin  resistance  in  nasopharyngeal 

carcinoma by activating the Wnt/β

-catenin signaling pathway and promoting the epithelial 

mesenchymal transition. 

Cancer Letters

, v. 402, p. 117

130, ago. 2017.  

LOVE, Michael I.; HUBER, Wolfgang; ANDERS, Simon. Moderated estimation of fold 

change and dispersion for RNA-seq data with DESeq2. 

Genome Biology

, v. 15, n. 12, 

p. 550, dez. 2014.  

MACKAY, Trudy F. C. et al. The Drosophila melanogaster Genetic Reference Panel. 

Nature

, v. 482, n. 7384, p. 173

178, fev. 2012.  

MATSUOKA, Shinya et al. Adipocyte Metabolic Pathways Regulated by Diet Control 

the  Female  Germline  Stem  Cell  Lineage  in  &lt;i&gt;Drosophila  melanogaster&lt;/i&gt; 

Genetics

, v. 206, n. 2, p. 953

971, jun. 2017.  

MATTHEWS, Beverley B. et al. Gene Model Annotations for Drosophila melanogaster: 

Impact  of  High-Throughput  Data. 

G3  Genes|Genomes|Genetics

,  v.  5,  n.  8,  p.  1721

1736, 1 ago. 2015.  

MENDOZA-ORTÍZ,  Miguel  A.;  MURILLO-MALDONADO,  Juan  M.;  RIESGO-

ESCOVAR,  Juan  R.  aaquetzalli  is  required  for  epithelial  cell  polarity  and  neural  tissue 

formation in Drosophila. 

PeerJ

, v. 6, p. e5042, 21 jun. 2018.  

Costa_2026-html.html
background image

23 

MIRZOYAN,  Zhasmine  et  al.  Drosophila melanogaster:  A  Model Organism  to  Study 

Cancer. 

Frontiers in Genetics

, v. 10, p. 51, 1 mar. 2019.  

MISHRA, Pawan Kumar et al. Wood-Based Cellulose Nanofibrils: Haemocompatibility 

and  Impact  on  the  Development  and  Behaviour  of  Drosophila  melanogaster. 

Biomolecules

, v. 9, n. 8, p. 363, 13 ago. 2019.  

MIYAZAKI,  W.;  ORR-WEAVER,  T.  Genetic  and  molecular  analysis  of  orientation 

disrupter (ord). 1990.  

MOHAMED,  Hanan  Ramadan  Hamad.  Estimation  of  TiO2  nanoparticle-induced 

genotoxicity  persistence  and  possible  chronic  gastritis-induction  in  mice. 

Food  and 

Chemical Toxicology

, v. 83, p. 76

83, set. 2015.  

MOHAMMADI,  Amir  Saeid;  LI,  Xianchan;  EWING,  Andrew  G.  Mass  Spectrometry 

Imaging  Suggests  That  cisplatin  Affects  Exocytotic  Release  by  Alteration  of  Cell 

Membrane Lipids. 

Analytical Chemistry

, v. 90, n. 14, p. 8509

8516, 17 jul. 2018.  

MOMBACH,  Daniela  Moreira  et  al.  Molecular  and  biological  effects  of  cisplatin  in 

Drosophila. 

Comparative  Biochemistry  and  Physiology  Part  C:  Toxicology  & 

Pharmacology

, v. 252, p. 109229, 2022.  

MORRISON,  Julie  L.  et  al.  A  lock-and-key  model  for  protein

protein  interactions. 

Bioinformatics

, v. 22, n. 16, p. 2012

2019, 15 ago. 2006.  

NEGRE, Bárbara; RUIZ, Alfredo. HOM-C evolution in Drosophila: is there a need for 

Hox gene clustering? 

Trends in Genetics

, v. 23, n. 2, p. 55

59, fev. 2007.  

OLSON, John M. et al. Expression-Based Cell Lineage Analysis in Drosophila Through 

a Course-Based Research Experience for Early Undergraduates. 

G3 (Bethesda, Md.)

v. 9, n. 11, p. 3791

3800, 5 nov. 2019.  

ÖZTÜRK-ÇOLAK, Arzu et al. FlyBase: updates to the Drosophila genes and genomes 

database. 

Genetics

, v. 227, n. 1, p. iyad211, 1 maio 2024.  

PANDEY,  Udai  Bhan;  NICHOLS,  Charles  D.  Human  Disease  Models  in  Drosophila 

melanogaster and the Role of the Fly in Therapeutic Drug Discovery. 

Pharmacological 

Reviews

, v. 63, n. 2, p. 411

436, jun. 2011.  

Costa_2026-html.html
background image

24 

POSGAI, Ryan et al. Differential toxicity of silver and titanium dioxide nanoparticles on 

Drosophila melanogaster development, reproductive effort, and viability: Size, coatings 

and antioxidants matter. 

Chemosphere

, v. 85, n. 1, p. 34

42, set. 2011.  

POSPISILIK,  J.  Andrew  et  al.  Drosophila  Genome-wide  Obesity  Screen  Reveals 

Hedgehog as a Determinant of Brown versus White Adipose Cell Fate. 

Cell

, v. 140, n. 1, 

p. 148

160, jan. 2010.  

PROKUPEK,  Adrianne  et  al.  AN  EVOLUTIONARY  EXPRESSED  SEQUENCE  TAG 

ANALYSIS  OF  DROSOPHILA  SPERMATHECA  GENES. 

Evolution

,  v.  62,  n.  11,  p. 

2936

2947, nov. 2008.  

RAND, Matthew D. et al. Developmental Toxicity Assays Using the Drosophila Model. 

Current Protocols in Toxicology

, v. 59, n. 1, fev. 2014.  

ROBINSON,  Mark  D.;  MCCARTHY,  Davis  J.;  SMYTH,  Gordon  K.  edgeR :  a 

Bioconductor package for differential expression analysis of digital gene expression data. 

Bioinformatics

, v. 26, n. 1, p. 139

140, 1 jan. 2010.  

SCCP,  Scientific  Committee  on  Consumer  Products. 

THE  SCCP’S  NOTES  OF 

GUIDANCE FOR THE TESTING OF COSMETIC INGREDIENTS AND THEIR SAFETY 

EVALUATION 6TH REVISION

. European Commission, , 19 dez. 2006. Disponível em: 

<https://ec.europa.eu/health/ph_risk/committees/04_sccp/docs/sccp_o_03j.pdf>. 

Acesso em: 30 maio. 2024 

SCHMITT,  Rebecca  E.  et  al.  Convergent  Evidence  From  Humans  and  Drosophila 

melanogaster  Implicates  the  Transcription  Factor  MEF2B  /Mef2  in  Alcohol  Sensitivity. 

Alcoholism: Clinical and Experimental Research

, v. 43, n. 9, p. 1872

1886, set. 2019.  

SCOTT, Jeffrey G.; BUCHON, Nicolas. Drosophila melanogaster as a powerful tool for 

studying insect toxicology. 

Pesticide Biochemistry and Physiology

, v. 161, p. 95

103, 

nov. 2019.  

SZKLARCZYK,  Damian  et  al.  The  STRING  database  in  2023:  protein

protein 

association networks and functional enrichment analyses for any sequenced genome of 

interest. 

Nucleic Acids Research

, v. 51, n. D1, p. D638

D646, 6 jan. 2023.  

Costa_2026-html.html
background image

25 

WANI, Mohammad Rafiq; SHADAB, Ggha. Titanium dioxide nanoparticle genotoxicity: 

A review of recent 

in vivo

 and 

in vitro

 studies. 

Toxicology and Industrial Health

, v. 36, 

n. 7, p. 514

530, jul. 2020.  

YEH,  Johannes  T.  H.  et  al.  eUnaG:  a  new  ligand-inducible  fluorescent  reporter  to 

detect drug transporter activity in live cells. 

Scientific Reports

, v. 7, n. 1, p. 41619, 8 fev. 

2017.  

ZHANG,  Liqin  et  al.  lncRNA  Sensing  of  a  Viral  Suppressor  of  RNAi  Activates  Non-

canonical Innate Immune Signaling in Drosophila. 

Cell Host & Microbe

, v. 27, n. 1, p. 

115- 128.e8, jan. 2020.  

ZHANG, Xing et al. Chronic exposure to titanium dioxide nanoparticles induces deficits 

of locomotor behavior by disrupting the development of NMJ in Drosophila. 

Science of 

The Total Environment

, v. 888, p. 164076, ago. 2023.  

ZHONG, Guocai et al. A reversible RNA on-switch that controls gene expression of 

AAV-delivered therapeutics 

in vivo

Nature Biotechnology

, v. 38, n. 2, p. 169

175, fev. 

2020.  

 

Costa_2026-html.html
background image

Supplementary Files

This is a list of supplementary files associated with this preprint. Click to download.

SupplementaryTable1.xlsx
SupplementaryTable2.docx