Tipificação de linhagens de Wolbachia do complexo Anastrepha fraterculus (Diptera: Tephritidae) da região neotropical por análise de locos múltiplos

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Prezotto, Leandro Fontes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Fruit flies; MLST; Moscas-das-frutas; wsp
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-23072013-145455/

Wolbachia é uma bactéria intracelular encontrada tanto nos tecidos somáticos quanto nos reprodutivos de diversas espécies de artrópodes e nematódeos. Estudos filogenéticos baseados nos genes 16S e ftsZ indicaram que o gênero Wolbachia congrega seis supergrupos taxonômicos (\"A\" a \"F\"). Infecções por Wolbachia têm sido associadas a diversas alterações na reprodução de seus hospedeiros, p. exemplo, a incompatibilidade citoplasmática (IC), partenogênese, feminização de machos genéticos e morte dos machos. A identificação das diferentes cepas da bactéria é mais precisa quando a análise por locos múltiplos (MLST) é aplicada. Infecção por Wolbachia foi descrita em diversas espécies de moscas-das-frutas da familia Tephritidae, Bactrocera ascita, Rhagoletis cerasi, Ceratitis capitata, nas quais a bactéria induz a incompatibilidade citoplasmática. No gênero Anastrepha, endêmico do Continente Americano, infecção por Wolbachia foi descrita em várias espécies pela análise do gene wsp, existindo também a indicação de que IC mediada por Wolbachia ocorra em duas espécies do grupo fraterculus. A ocorrência de IC aliada à sugestão do emprego da Wolbachia em programas de controle populacional das moscas-das-frutas, impõem a necessidade de uma caracterização mais precisa das diferentes cepas da Wolbachia. No presente trabalho foram amplificados e sequenciados fragmentos dos genes gatB, coxA, hcpA, ftsZ e fbpA, que integram a metodologia de MLST (\"Multiloci Sequence Typing\") e do gene wsp da Wolbachia. Foram analisadas amostras populacionais do complexo de espécies crípticas de Anastrepha fraterculus do Brasil e da Argentina, Peru, Equador, Colômbia, Guatemala e México, além de amostras de Anastrepha obliqua do Brasil. Todas as amostras estavam infectadas com Wolbachia do supergrupo \"A\". Para os cinco genes, foram encontrados haplótipos únicos e outros já descritos anteriormente, determinando, assim, os alelos de cada um presentes nas amostras. O conjunto de cinco alelos de cada amostra determinou a linhagem da bactéria que estava presente. Comparação entre as análises filogenéticas das sequências de cada um dos genes isoladamente, mostrou discordância nas relações entre os alelos e amostras populacionais. As sequências dos cinco genes concatenadas, com 2079 pb, foram analisadas tendo sido encontrados 20 linhagens, com distâncias variando de 0,001 a 0,058. A análise filogenética isolou as linhagens de Wolbachia obtidas das amostras de Anastrepha em clados distintos, demonstrando que diferentes linhagens estão presentes nesses hospedeiros e regiões geográficas. Mostrou, também, que pode ocorrer mais que uma cepa de Wolbachia em uma mesma amostra populacional. Uma das linhagens foi detectada em duas espécies do complexo fraterculus e é, também, a mais comumente encontrada (ST1) em diferentes organismos. As sequências do wsp tinham cerca de 500 pb, tendo sido encontradas 22 sequências distintas. O nível de variabilidade de nucleotídeos não é uniforme ao longo do gene, formando um padrão com quatro regiões hipervariáveis, \"HVRs\". As distâncias genéticas entre os haplótipos de wsp mostrou uma variação de 0,001 a 0,235. Foram observadas evidências de recombinação intragência entre os haplótipos do gene wsp. A análise filogenética também isolou os haplótipos de Wolbachia em clados distintos, porém, em contraste com o MLST, a árvore do gene wsp, não suporta os grupos monofiléticos gerados pelo MLST. Os resultados mostram que linhagens similares de Wolbachia estão disseminadas por vasta extensão do Continente Americano, além da presença de linhagens específicas em determinadas áreas geográficas. Análises de ovários e testículos de indivíduos infectados e não infectados (curados por tratamento térmico) de A. sp. 1 e de A. obliqua foram feitas para avaliar possíveis efeitos da Wolbachia nesses hospedeiros. A análise das preparações dos ovários, coradas pelo DAPI, não mostrou diferenças perceptíveis nesta análise morfológica entre fêmeas infectadas e não infectadas, de ambas as espécies. A produção de espermatozoides aumenta progressivamente durante alguns dias, após a emergência das imagos, e cai nos dias seguintes. A análise da produção de espermatozoides pelos machos infectados e pelos curados mostrou que as diferenças entre eles não foram significativas, em ambas as espécies de hospedeiros. Foram feitas estimativas da fecundidade de fêmeas infectadas e não infectadas, de ambas as espécies. Mostrou-se que fêmeas infectadas são mais fecundas que as não infectadas em A. sp.1, mas mostram fecundidade similar em A. obliqua. As taxas de eclosão de larvas foram também estimadas em cruzamentos intraespecíficos compatíveis (fêmeas infectadas ou não cruzadas com machos não infectados) e cruzamentos incompatíveis (fêmeas não infectadas cruzadas com machos infectados) de ambas as espécies. A fertilidade foi significativamente mais elevada entre os ovos produzidos pelas fêmeas infectadas, de ambas as espécies. Foi observado que machos infectados, em ambas as espécies, estão relacionados com os cruzamentos onde ocorreram as taxas mais altas de eclosão. Analisando os cruzamentos incompatíveis, foi demonstrada a presença de incompatibilidade citoplasmática (IC), como seria esperado pela atuação da Wolbachia. Foi mostrado um alto valor para os índices de IC em A. sp,1 (IC= 54,01%) e em A. obliqua (IC = 66,2%). Os resultados sugerem que podem existir relações mutualísticas insipientes da Wolbachia com suas espécies de Anastrepha hospedeiras