Drosophila incompta, uma espécie de ecologia restrita, como modelo de estudos em evolução ligada a restrições de nicho - Fonseca, Pedro Mesquita (2020)
Esta tese apresenta dois artigos associados a avaliação de padrões de evolução genômica que utilizam como modelo de estudo Drosophila incompta, uma espécie de drosofilídeos da ordem Diptera dos insetos, com registros bem distribuídos pelos Neotrópicos, a qual se notabiliza pela especificidade no uso de plantas do gênero Cestrum da família Solanaceae como sítios de corte, oviposição e alimentação de imaturos e adultos. No primeiro artigo fizemos a anotação e análise evolutiva do repertório de duas famílias gênicas de quimiorreceptores: receptores gustatórios (GR) e receptores olfativos (OR), além de outros dois grupos gênicos: Yellow e nAChR. Quimiorreceptores são a principal interface de um organismo com o ambiente em que este está inserido, sendo um bom foco de estudos evolutivos, especialmente para se investigar as pressões evolutivas que uma ecologia de nicho restrito impõe sobre espécies especialistas. Além do repertório gênico de D. incompta, o de outras 29 espécies do gênero Drosophila também foram contemplados a título de comparação, visto que este gênero é notabilizado por conter espécies com uma ampla gama de diferentes nichos, incluindo espécies especialistas e generalistas. Conseguimos verificar tendências de perdas gênicas ancestrais relacionadas à filogenia das espécies de Drosophila, pois conseguimos mostrar que boa parte dos genes presentes em espécies do subgênero Sophophora não estão presentes nas espécies não pertencentes a esse subgênero. Identificamos também sinais de seleção positiva em genes de D. incompta, indicando possível relação desses sinais evolutivos com a ecologia restrita desta espécie. Ainda, fizemos um experimento de preferência olfativa no qual testamos a preferência de D. incompta por odores relacionados às inflorescências de Cestrum contra odores já conhecidos como preferidos por outras espécies de Drosophila, e os resultados reforçam a clara preferência pelos odores da planta a qual D. incompta possui estrita relação. No segundo artigo caracterizamos e analisamos o repertório de elementos transponíveis (TEs) de D. incompta: seu mobiloma. Embora várias espécies de Drosophila já contem com seus genomas sequenciados, poucas têm anotações criteriosas de seus mobilomas, os quais são considerados excelentes ferramentas para estudo de evolução molecular dessas espécies por parecerem responder a pressões evolutivas diversas, inclusive as relacionadas com a ecologia das espécies hospedeiras. Caracterizamos um total de 277 TEs dos quais 164 novos. Também analisamos a paisagem de TEs de D. incompta e de outras 31 espécies de Drosophila, onde não confirmamos a hipótese de que a paisagem de TEs é influenciada pela amplitude de nicho. Contudo achamos indicativos de diferenças entre as paisagens de espécies do gênero Sophophora e espécies não pertencentes a este gênero, indicando relação da disposição das paisagens com a filogenia das espécies. Ainda nesse artigo conseguimos verificar sinais de transferência horizontal de TEs (HTT) em elementos putativamente autônomos de D. incompta. Com esses estudos, foi possível, pois, corroborar a importância das espécies de ecologia restrita nas investigações de sinais de evolução molecular e evidenciar a presença de sinais evolutivos contrastantes em diferentes subgêneros de Drosophila.