Variabilidade genetica e estrutura de populações d... - BV FAPESP
Variabilidade genetica e estrutura de populações de Cochliomyia hominivorax (Diptera: Calliphoridae) : uma nova perspectiva atraves de marcadores microssatelites
Sergio Furtado dos Reis; Louis Bernard Klaczko; Aldo Malavasi Filho; Antonio M. Sole-Cava
A importância cultural e econômica da produção animal na América Latina tem suas raízes na era colonial. Este continente possui uma das maiores populações de gado do mundo e países como o Brasil, a Argentina e o Uruguai têm um papel importante no cenário mundial como produtores e exportadores de uma grande variedade de produtos pecuários. Doenças parasitárias afetam profundamente a produtividade animal e a venda de animais vivos ou derivados e, conseqüentemente, representam um grande impacto no desenvolvimento do setor agropecuário nos países sul americanos. A mosca da bicheira, Cochliomyia hominivorax (Coquerel) é um dos principais agentes causadores de miíases traumáticas na região Neotropical. Larvas da mosca da bicheira alimentam-se de tecidos vivos de animais de sangue quente. Esta espécie foi erradicada da América do Norte e parte da América Central através da técnica do inseto estéril (SIT). Na América do Sul, no entanto, esta peste continua causando um grande prejuízo à pecuária e um projeto internacional está em andamento para se avaliar a execução de um programa de controle da mosca da bicheira neste continente. Neste sentido, o principal objetivo deste estudo foi gerar informações sobre padrões de variabilidade, estrutura genética e fluxo gênico de populações sul americanas de C. hominivorax. Estas são importantes informações para o investimento em programas de controle de insetos-praga. Os microssatélites são uma classe especial de marcadores moleculares tipicamente codominantes e multi-alélicos altamente polimórficos e com uma alta heterozigosidade esperada. Estas características fazem com estes marcadores sejam cada vez mais empregados para investigar questões acerca da variabilidade genética, fluxo gênico e sistemas de acasalamento, até mesmo em espécies com baixos níveis de variabilidade em outros marcadores. A principal limitação dos microssatélites é a necessidade de se desenvolver marcadores microssatélites de novo para cada nova espécie a ser estudada, o que pode ser uma tarefa cara e demorada, mas indispensável na maioria dos casos. Para investigar padrões de variabilidade genética e diferenciação populacional na atual distribuição de C. hominivorax, duas abordagens foram empregadas para isolar marcadores microssatélites a partir de bibliotecas genômicas. Inicialmente, 10 locos foram isolados a partir de uma biblioteca enriquecida em repetições (AC)n. A amplificação destes locos em 30 indivíduos de C. hominivorax, revelou uma média de 6,9 alelos por loco, com heterozigosidades esperadas variando de 0,3831 a 0,8022. Na segunda abordagem, sete novos marcadores polimóficos foram desenvolvidos utilizando uma estratégia diferente, na qual uma sonda (AG)n foi usada em vez de (GT)n na etapa de enriquecimento. A média de alelos encontrados nos sete novos locos foi de 7,8 alelos por loco, com heterozigosidades esperadas variando de 0,4220 to 0,9045. Os "primers" desenvolvidos para C. hominivorax foram utilizados com sucesso na amplificação heteróloga em outras espécies da família Calliphoridae, sugerindo que os locos caracterizados poderão ser úteis em estudos nessas espécies após a avaliação do conteúdo de polimorfismo. Estas duas abordagens também motivaram o desenvolvimento de um conjunto de ferramentas de bioinformática para a análise de seqüências contendo microssatélites, o FiRe ("Find Repeats"). Esta iniciativa representa uma importante contribuição para facilitar o isolamento e caracterização destes marcadores. Doze, dos 17 marcadores desenvolvidos, foram selecionados para caracterizar a variabilidade genética e a estrutura populacional de amostras de C. hominivorax da América do Sul. Em uma análise da estrutura espacial e temporal de populações geográficas do Uruguai, desvios significativos do equilíbrio de Hardy-Weinberg foram observados em todas as subpopulações. Vários pares de locos também apresentaram desequilíbrio de ligação independentemente nas subpopulações. Um baixo, mas significativo, nível de diferenciação foi observado entre as subpopulações, mas não foi detectado isolamento por distância. A análise temporal indicou um aumento na diferenciação populacional global após um ano e foi observada uma diferenciação populacional significativa entre subpopulações da mesma localidade em períodos diferentes. As diferenças observadas entre as populações locais são, provavelmente, um resultado de alterações demográficas em populações da mosca da bicheira. A análise conjunta de 21 populações geográficas da América do Sul (distantes de 15 a 5180 km entre si) revelou uma alta variabilidade genética. Desvios significativos do equilíbrio de Hardy-Weinberg e desequilíbrio de ligação entre pares de locos foram freqüentes nas amostras analisadas. Foi observada uma diferenciação populacional baixa, mas significativa, indicando uma homogeneidade entre as amostras analisadas. A correlação entre as distâncias genéticas e geográficas das amostras não foi significativa. As evidências encontradas apontam para uma expansão populacional recente da espécie no continente sul americano, mas as observações também podem ser uma evidência de uma dinâmica populacional envolvendo eventos freqüentes de extinção e recolonização, na qual cada subpopulação de C. hominivorax se comportaria como uma metapopulação. Independentemente de qual seja o cenário que melhor descreva a história evolutiva desta espécie, fica evidente o potencial de dispersão e adaptação desta espécie, o que terá profundas implicações em programas de controle da espécie. Estudos futuros poderão fornecer um quadro mais completo sobre a dinâmica das populações da mosca da bicheira, gerando informações fundamentais para a tomada de decisões no que concerne à erradicação desta importante praga da pecuária (AU)
Processo FAPESP: 02/00035-4 - Análise da estrutura genética de populações de Cochliomyia hominivorax (Coquerel) (Diptera: Calliphoridae) da América do Sul através de marcadores microssatélites.