Análise da variabilidade intrapopulacional entre duas cepas de Ancylostoma ceylanicum utilizando marcadores mitocondriais
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/64965 |
Resumo: | O uso indiscriminado de benzimidazóis para o tratamento da ancilostomíase pode selecionar cepas resistentes ao tratamento. Polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) nos códons 167, 198 e 200 do gene codificador da β-tubulina isotipo 1, proteína alvo do fármaco, estão associados com a resistência aos benzimidazóis em nematódeos. Em um trabalho prévio do nosso grupo de pesquisa, foi isolada uma cepa de A. ceylanicum resistente ao albendazol por pressão seletiva do fármaco a partir de uma cepa selvagem de Ancylostoma ceylanicum mantida há mais de 15 anos em modelo experimental. O objetivo deste trabalho foi analisar a variabilidade molecular intrapopulacional da cepa resistente ao albendazol em comparação com a cepa selvagem, assim como avaliar a porcentagem da presença de SNPs após quatro anos de seleção da cepa. Foram realizadas amplificações do gene COI, NAD1 e dos códons 198 e 200 do gene codificador da β-tubulina isotipo 1 das duas cepas de A. ceylanicum selvagem e resistente ao tratamento por albendazol, através de PCRs convencionais seguidas de sequenciamento. Não foram identificados SNPs nos códons 198 e 200 da cepa resistente. Além disso, para descartar a possibilidade de troca de cepas, foram sequenciadas também amostras da cepa selvagem. As amostras da cepa selvagem, conforme o esperado, não apresentaram as mutações, comprovando que houve reversão do caráter de resistência da cepa. As análises para os marcadores mitocondriais demonstraram uma baixa diversidade nucleotídica, de 0,16% para o gene COI, e de 0,25% para o gene NAD1. Ao construir árvores filegenéticas com base em dois métodos, o método de Máxima Verossimilhança e a Inferência Bayesiana, foram observados padrões muito semelhantes ao se comparar os dois modelos para ambos os marcadores, com altos valores de bootstrap, reforçando a topologia das árvores filogenéticas. Esse resultado não foi de todo surpreendente, tendo em vista que a cepa original já estava há muitos anos sem a possibilidade de recombinação com outras populações. A baixa diversidade genética encontrada em ambos os marcadores moleculares, COI e NAD1 e a ausência de SNPs no gene da β-tubulina isotipo 1 sugere que a combinação do efeito gargalo, a deriva genética e a ausência de fluxo gênico foram, em conjunto, responsáveis pela baixa variabilidade genética da população. Os dados aqui apresentados contribuem para o avanço de conhecimentos de genética populacional dos ancilostomídeos, além de servirem de base para elaborações de futuras estratégias de controle e desenvolvimento de novas terapias farmacológicas. |
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O objetivo deste trabalho foi analisar a variabilidade molecular intrapopulacional da cepa resistente ao albendazol em comparação com a cepa selvagem, assim como avaliar a porcentagem da presença de SNPs após quatro anos de seleção da cepa. Foram realizadas amplificações do gene COI, NAD1 e dos códons 198 e 200 do gene codificador da β-tubulina isotipo 1 das duas cepas de A. ceylanicum selvagem e resistente ao tratamento por albendazol, através de PCRs convencionais seguidas de sequenciamento. Não foram identificados SNPs nos códons 198 e 200 da cepa resistente. Além disso, para descartar a possibilidade de troca de cepas, foram sequenciadas também amostras da cepa selvagem. As amostras da cepa selvagem, conforme o esperado, não apresentaram as mutações, comprovando que houve reversão do caráter de resistência da cepa. As análises para os marcadores mitocondriais demonstraram uma baixa diversidade nucleotídica, de 0,16% para o gene COI, e de 0,25% para o gene NAD1. Ao construir árvores filegenéticas com base em dois métodos, o método de Máxima Verossimilhança e a Inferência Bayesiana, foram observados padrões muito semelhantes ao se comparar os dois modelos para ambos os marcadores, com altos valores de bootstrap, reforçando a topologia das árvores filogenéticas. Esse resultado não foi de todo surpreendente, tendo em vista que a cepa original já estava há muitos anos sem a possibilidade de recombinação com outras populações. A baixa diversidade genética encontrada em ambos os marcadores moleculares, COI e NAD1 e a ausência de SNPs no gene da β-tubulina isotipo 1 sugere que a combinação do efeito gargalo, a deriva genética e a ausência de fluxo gênico foram, em conjunto, responsáveis pela baixa variabilidade genética da população. Os dados aqui apresentados contribuem para o avanço de conhecimentos de genética populacional dos ancilostomídeos, além de servirem de base para elaborações de futuras estratégias de controle e desenvolvimento de novas terapias farmacológicas.The indiscriminate use of benzimidazoles for the treatment of hookworm may select strains resistant to treatment. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) in codons 167, 198 and 200 of the gene encoding β-tubulin isotype 1, the drug's target protein, are associated with resistance to benzimidazoles in nematodes. In previous work by our research group, a strain of Ancylostoma. ceylanicum resistant to albendazole was isolated by selective pressure from the drug from a wild strain of A. ceylanicum maintained for more than 15 years in an experimental model. The objective of this work was to analyze the intrapopulation molecular variability of the albendazole-resistant strain in comparison with the wild-type strain, as well as to evaluate the percentage of presence of SNPs previously identified after four years of strain selection. Amplifications of the COI gene, NAD1 and codons 198 and 200 of the gene encoding β-tubulin isotype 1 of the two strains of wild-type A. ceylanicum and resistant to albendazole treatment were carried out using conventional PCRs followed by sequencing. No SNPs were found in codons 198 and 200 of the resistant strain and, to exclude strain exchange, samples of the wild-type strain were also sequenced. Samples of the wild strain, as expected, did not present the mutations, proving that there was a reversal of the strain's resistance character. Analyzes for mitochondrial markers demonstrated a low nucleotide diversity, of 0.16% for the COI gene, and 0.25% for the NAD1 gene. When building phylogenetic trees based on two methods, the Maximum Likelihood method and Bayesian Inference, very similar patterns were observed when comparing the two models for both markers, with high bootstrap values, reinforcing the topology of the phylogenetic trees. This result was not at all surprising, considering that the original strain had been without the possibility of recombination with other populations for many years. The low genetic diversity found in both molecular markers, COI and NAD1 and the absence of SNPs in the isotype 1 β-tubulin gene suggests that the combination of the bottleneck effect, genetic drift and the absence of gene flow were, together, responsible due to the low genetic variability of the population. The data presented here contribute to the advancement of knowledge on population genetics of hookworms, in addition to serving as a basis for developing future control strategies and developing new pharmacological therapies.FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em ParasitologiaUFMGBrasilICB - DEPARTAMENTO DE PARASITOLOGIAParasitologiaAncylostomaBenzimidazóisPolimorfismo de Nucleotídeo ÚnicoAncylostoma ceylanicumResistênciaBenzimidazóisMarcadores MitocondriaisSNPsAnálise da variabilidade intrapopulacional entre duas cepas de Ancylostoma ceylanicum utilizando marcadores mitocondriaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALDissertação versão final João Alexsander.pdfDissertação versão final João Alexsander.pdfapplication/pdf2396883https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/64965/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20vers%c3%a3o%20final%20Jo%c3%a3o%20Alexsander.pdf1c7db53670ccef57579938dd6484893cMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/64965/2/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD521843/649652024-02-29 12:45:54.674oai:repositorio.ufmg.br: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ório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2024-02-29T15:45:54Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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