Caracterização e detecção molecular de alelos de resistência ao biolarvicida Bacillus sphaericus em culex quinquefasciatus

Abstract

A resistência de Culex quinquefasciatus à toxina inseticida (Bin) de Bacillus sphaericus (Bsp) pode estar associada a uma falha da ligação da toxina com os receptores Cqm1, localizados no microvilli intestinal das larvas através de uma âncora GPI. Mutações no gene cqm1 podem impedir a expressão de proteínas Cqm1 funcionais e gerar um alto nível de resistência. O objetivo deste trabalho foi caracterizar e avaliar a frequência de alelos de resistência (r) em populações e colônias de C. quinquefasciatus. Neste estudo, o alelo r cqm1REC, selecionado e identificado anteriormente na colônia R2362, foi detectado por PCR alelo-específica em quatro populações de Recife com frequências entre 0,001 e 0,017. Em duas populações foram identificados novos alelos r, o cqm1REC-D16 e o cqm1REC- D25, com frequência entre 0,002-0,006. Estes alelos são caracterizados por deleções de 16 e 25-nt, respectivamente, as quais geram códon de terminação da tradução prematuro (CTTP) e não codificam proteínas com âncora GPI. Um segundo alelo r (cqm1REC- 2) foi identificado na colônia R2362 e possui uma mutação nonsense (G1292A) que também gera um CTTP, impedindo a localização de receptores Cqm1 no epitélio. O alelo cqm1REC-2 foi co-selecionado com o cqm1REC na colônia R2362 e uma análise da competição entre eles mostrou que o cqm1REC-2 predomina sob pressão de seleção com Bsp, enquanto que o cqm1REC é majoritário na ausência de Bsp. A expressão relativa dos alelos cqm1REC e cqm1REC-2, avaliada por PCR em tempo real, mostrou que ambos possuem uma expressão significativamente menor em relação ao cqm1. Amostras de microvilli intestinal de larvas homozigotas para cada alelo apresentaram uma baixa capacidade de interação com a toxina Bin, corroborando os dados de expressão gênica e o fenótipo de resistência. Este estudo mostrou a detecção e caracterização de novos alelos de C. quinquefasciatus que conferem resistência a Bsp e estes dados são fundamentais para o diagnóstico e manejo da resistência em programas de controle