Citogenética clássica e molecular com ênfase na evolução cromossômica em Meliponini - Travenzoli, Natália Martins (2018)
Os Meliponini são um grupo é monofilético, em que as espécies Neotropicais formam um grupo irmão com as espécies Afrotropicais e Indo-Malaia-Australásia. Citogeneticamente, a maioria dos estudos está relacionada à descrição do número de cromossomos nas espécies Neotropicais (n=8 a 22 cromossomos, predominando n=17 e n=18). Para as demais espécies da Tribo, essa descrição está restrita a cinco espécies Afrotropicais (n=17 e n=18) e uma única espécie da região Indo-Malaia- Australásia (n=20). Baseada nos números cromossômicos dessas espécies, a Teoria da Interação Mínima (TIM) passou a ser a mais aceita para explicar a evolução cromossômica em abelhas dessa Tribo. Segundo essa proposta, o ancestral das espécies viventes apresentaria baixo número cromossômico, o qual aumentaria ao longo da evolução por fissões com posterior acúmulo de heterocromatina. Consequentemente os cromossomos dessas espécies apresentaria um braço cromossômico eucromático e outro heterocromático. Uma exceção ao padrão foi observada em Melipona, que possui espécies com baixo e alto teor de heterocromatina. Nesse contexto, os padrões heterocromáticos em Meliponini e a predominância do alto número cromossômico (n=17 e n=18) são características de interesse a serem investigadas nessa Tribo. Assim, os objetivos desse estudo foram: (i) inferir o número cromossômico ancestral entre as espécies de Meliponini, bem como a do grupo irmão Bombini, a fim de propor hipóteses de evolução relacionadas às alterações cromossômicas; (ii) descrever o cariótipo de Austroplebeia australis baseados no número cromossômico, padrão heterocromático, riqueza em pares de base Citosina-Guanina e Adenina-Timina e o mapeamento dos sítios de rDNA, microssatélites GA (15), GAG (10) , CAA (10) CGG (10) e as regiões teloméricas TTAGG (6) ; (iii) caracterizar o cariótipo de Melipona (Melikerria) interrupta com base nos padrões heterocromáticos e as regiões ricas em pares de base Citosina-Guanina (CG) e Adenina-Timina (AT) nos cromossomos, bem como o mapeamento dos sítios de rDNA, microssatélites GA (15), GAG (10) , CAA (10) CGG (10) e as regiões teloméricas TTAGG (6) ; (iv) realizar uma análise comparativa das informações citogenéticas existentes para Melipona e um mapeamento cromossômico das sequências de DNA repetitivas; (v) infereir o padrão heterocromático do ancestral comum das espécies de Melipona, para melhor entender o surgimento da heterocromatina e a diversificação cariotípica do gênero. Os resultados obtidos sugerem: (i) que o cariótipo ancestral entre Meliponini e Bombini possuía n=18 cromossomos e o dos Meliponini n=17 cromossomos, sendo que os números haploides inferiores se originaram por fusões adicionais; (ii) O cariótipo de A. australis possui 2n=36 cromossomos, os quais são constituídos por grande quantidade de heterocromatina. Os padrões de DAPI + - CMA 3+ divergiram do encontrado para a tribo e as sequências de DNA repetitivo hibridizaram apenas em regiões de eucromatina; (iii) Melipona (Melikerria) interrupta apresentou 2n=18 cromossomos, alto teor de heterocromatina, marcações do CMA3 + e DNA ribossomal 18S foram observadas na região intersticial próxima a junção da eucromatina e heterocromatina do primeiro par cromossômico cromossômico; (iv) Melipona possui espécies com número cromossômico conservado (2n=18) e as regiões de heterocromatina são importantes marcadores para separar as espécies do Grupo I e II, assim como o DAPI-CMA 3+ e o 18S. As sondas de DNA repetitivos foram restritas à eucromatina dos cromossomos, com padrões de distribuição distintos entre as espécies de baixo e alto teor de heterocromatina. A sequência TTAGG (6) foi observada nos telômeros dos cromossomos de Melipona; (v) observamos que o ancestral comum de Melipona possuía baixo conteúdo de heterocromatina, o qual aumentou no ancestral comum de Michmelia e independentemente em Melikerria, com diferentes constituições heterocromáticas. Concluímos que o número cromossômico ancestral n=18 se manteve ao longo da evolução em diferentes espécies da Tribo, sendo os eventos de fusão os principais responsáveis pelas variações dos números haploides. O baixo número de cromossomos encontrado em Melipona é uma apomorfia do gênero. Em A. australis, a grande quantidade de heterocromatina é semelhante ao cariótipo das espécies do Grupo II de Melipona. Entretanto, a constituição da cromatina baseada na riqueza de bases AT e CG é mais semelhante ao observado em espécies solitárias. As espécies de Melipona possuem características citogenéticas conservadas, o que possivelmente é resultado do tempo recente de diversificação dessas espécies. O baixo conteúdo heterocromático é o caráter ancestral do gênero e a alta quantidade de heterocromatina o resultado de sua amplificação a partir da região centromérica, surgindo em momentos independentes nas espécies.