Evolução do DNA mitocondrial em Bombus (Hymenoptera, Apidae) : de barcodes a genomas completos

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Gonçalves, Leonardo Tresoldi
• Orientador(a): Deprá, Maríndia
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Himenóptero; DNA mitocondrial; Filogenética
• Palavras-chave em Inglês: Hymenopterans; Mitochondrial DNA; Phylogeny
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/281727

Himenópteros (abelhas, formigas e vespas) apresentam altas taxas de substituição em seu DNA mitocondrial (mtDNA), tornando-os modelos valiosos para o estudo da evolução do mtDNA. Entre eles, as mamangavas (abelhas do gênero Bombus) se destacam como polinizadores importantes em ecossistemas naturais e agrícolas, além de apresentarem grande diversidade ecológica. Esta tese visa compreender os processos evolutivos do mtDNA em Bombus sob diferentes perspectivas. No capítulo 1, demonstramos que tanto a região canônica quanto uma região interna (mini-barcode) do gene mitocondrial cox1 apresentam desempenho similar na identificação por DNA barcoding de Bombus e outras abelhas da família Apidae. Também fornecemos um panorama dos barcodes de referência disponíveis para a família no Barcode of Life Data System (BOLD). No capítulo 2, montamos 40 novos genomas mitocondriais de Bombus para reconstruir as relações filogenéticas do gênero. Nossos achados revelaram discordância entre topologias obtidas por diferentes métodos, além de divergências em relação a hipóteses anteriores baseadas em marcadores nucleares. Também demonstramos que a ordem dos genes de tRNA no cromossomo mitocondrial varia consideravelmente entre espécies, podendo ser utilizada como sinapomorfia para os subgêneros. Por fim, evidenciamos um relaxamento da seleção purificadora nos genes mitocondriais de mamangavas parasitas sociais do subgênero Psithyrus. No capítulo 3, usamos Bombus como modelo para explorar a forte correlação entre taxas evolutivas de genes mitocondriais e genes nucleares que atuam na mitocôndria, corroborando a teoria da coevolução mitonuclear mesmo entre espécies proximamente relacionadas. Além disso, reportamos que espécies de ambientes mais frios apresentam taxas de evolução do mtDNA mais aceleradas. Por fim, no capítulo 4, apresentamos os genomas mitocondrial e nuclear de B. bellicosus, uma espécie ameaçada endêmica do sul da América do Sul. Estes dados fornecem subsídios para a conservação da espécie e para estudos futuros sobre sua biologia e evolução. Esta tese amplia significativamente o conhecimento sobre a evolução do mtDNA em Bombus, destacando sua relevância para taxonomia, filogenia, evolução molecular, adaptação e conservação. Os resultados contribuem para uma melhor compreensão dos processos micro e macroevolutivos que moldaram a diversidade deste importante grupo de polinizadores.