Ocorrência, diversidade e efeitos evolutivos do endossimbionte Wolbachia (ANAPLASMATACEAE) em espécies neotropicais de Drosophila do subgrupo willistoni

• Autor(a) principal: Müller, Mário Josias
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/194408
• topic: Wolbachia; Drosophila

Wolbachia é uma α-proteobactérias da família Anaplasmataceae que vive em simbiose no interior de células de invertebrados, a maioria deles espécies de insetos. Em espécies de Drosophila, Wolbachia pode causar dois fenótipos de parasitismo reprodutivo, incompatibilidade citoplamsmática e a morte do macho, além de outros fenótipos que afetam o fitness do hospedeiro. São estratégias usadas pelo endossimbionte para aumentar sua frequência na população da espécie hospedeira as quais podem ter consequências evolutivas para a mitocôndria, que com ela é co-herdada e para o fluxo gênico. O subgrupo willistoni, pertencente ao subgênero Sophophora, é um conjunto de espécies crípticas, neotropicais e filogeneticamente relacionadas. Este subgrupo é formado pelas espécies Drosophila willistoni, Drosophila paulistorum, Drosophila equinoxialis, Drosophila tropicalis, Drosophila insularis e D. pavlovskiana. As relações evolutivas entre estas espécies são bem resolvidas em filogenias moleculares usando genes nucleares, porém as reconstruções com marcadores mitocondriais mostram incongruências que refletem uma diferente história evolutiva do genoma mitocondrial. Screenings usando principalmente linhagens de laboratório encontraram Wolbachia em D. willistoni, D. tropicalis e D. paulistorum. Em D. willistoni e D. tropicalis foi encontrada uma variante de Wolbachia denominada wWil, enquanto que na superespécie D. paulistorum, foram encontradas diferentes linhagens de Wolbachia em diferentes semiespécies do complexo. Contudo, pouco se sabe sobre a ocorrência, diversidade e efeitos evolutivos em populações naturais. Este estudo tem como objetivo contribuir para o conhecimento da relação de Wolbachia com espécies do subgrupo da Drosophila willistoni. Varreduras foram realizadas com PCR diagnóstica e Dot-blot tanto em amostras de populações naturais quanto em linhagens de laboratório Os resultados iniciais usando somente PCR mostraram 55% da amostra de D. willistoni, coletada no bioma Mata Atlântica no sul do Brasil, infectada por Wolbachia. Também foi constatado que o endossimbionte estava associado a diferentes haplótipos mitocondriais o que sugere infecção por transmissão horizontal. Não foi encontrada evidência que Wolbachia diminuiu a diversidade mitocondrial nesta espécie. Já nas amostras diagnosticadas com PCR e Dot-blot, todas as linhagens de D. willistoni, D. paulistorum, D. equinoxialis, mostraram sinal de infecção no Dot-blot, porém a maioria delas falhou na amplificação do gene wsp (Wolbachia Surface Protein). Isto sugere diferentes níveis de infecção, tanto intraespecíficos quanto interespecíficos. Desta situação, a técnica de Dot-blot é mais adequada para a detecção de Wolbachia do que a PCR padrão. Em D. willistoni, a infecção wWil foi detectada tanto em amostras do sul quanto do norte do Brasil, mostrando uma infecção de proporções continentais. Em D. tropicalis foi caracterizada a infecção wAu, de D. simulans. Pela primeira vez foi encontrada D. equinoxialis abrigando Wolbachia, sendo que a variante detectada é relacionada a wMel de D. melanogaster. Uma linhagem de laboratório de D. paulistorum Amazônica também mostrou estar infectada por uma variante wMel. Com isso, há evidências de transmissão horizontal de variantes de Wolbachia entre espécies de Drosophila do velho mundo e neotropicais O sequenciamento de região 5’ do gene COI (Citocromo Oxidase Subunidade I), mostrou um complexo padrão de variação no mtDNA no subgrupo willistoni. Foi encontrado um haplótipo compartilhado entre D. willistoni e D. insularis, o que constitui evidência de introgressão. Associação com Wolbachia pode ter levado a diminuição da diversidade haplotípica em D. equinoxialis. Devido à complexa evolução mitocondrial, as distâncias genéticas de COI não separam corretamente as espécies. O gene nuclear kl-3 é sugerido como um DNA Barcoding para a identificação molecular destas espécies.