β - 1,3 - glucanases e digestão de leveduras em larvas de Aedes aegypti Linnaeus, 1762 (Diptera: Culicidae): Aspectos fisiológicos e molecularesares

Abstract

β - 1,3 - glucanases estão envolvidas na digestão de insetos que utilizam como fonte nutricional detritos ou plantas . Nesse trabalho, nós investigamos o papel dos genes da família 16 das glicosídeo hidrolases (GHF 16) em larvas de Ae. aegypti e sua possível participação na digestão de leveduras. O genoma de Ae. aegypti contém seis genes (Aae GH16. 1 – Aae GH16. 6) que codificam para proteínas da família GH16 , contendo de 2 a 6 éxons. Análises filogenéticas sugerem que em Nemá toceros ocorreram duplicações em alguns genes que contê m a região catalítica conservada nessa família de proteínas (Aae GH16. 1, 2, 3, 5, 6). Ess a s proteínas são similares a outras proteínas de insetos com atividades glucanásicas. A proteína Aae GH16. 4 parece estar relacionad a a proteínas ligantes de β - 1,3 - glucana, não possuindo os resíduos catalíticos conservad os e peptídeo sinal. β - , 1,3 - glucanases e proteínas ligantes de β - glucana são proteínas homológas e parecem ter sido originadas a partir do mesmo gene ancestral , antes da diversificação dos holometábolos. Larvas de Ae. aegypti possuem atividades de β - 1,3 glucanases na cabeça, tubo digestivo e resto do corpo. A s atividade s encontradas no tubo digestivo não foram atribuídas à dieta das larvas. Essas atividades possuem uma faixa de pH ótimo entre 5 - 9 e massas moleculares de 41 kDa a 150 kDa. Larvas de Ae. aegypti se desenvolvem a partir da eclosão dos ovos até a fase adulta em uma dieta exclusiva contendo leveduras Ustilago sp (vivas ou autoclavadas), porém esta condição não provocou uma indução das atividades de β - 1,3 - glucanases. O homogenato do tubo digestivo das larvas parece lisar a parede das leveduras após 4 h de incubação. Todos os genes da família GH16 foram expressos em todos os tecidos e apresentaram diferentes padrões de expressão. Larvas silenci adas para os genes AeGH 16. 5 da GHF 16 apresentaram fenótipos de curvas de sobrevivência e taxas de pupação inferiores aos controles. Sob condições de estresse, o fenótipo observado nas larvas se agrava consideravelmente, principalmente nos genes AeGH16.1 e AeGH16.6. Nos experimentos de ensaios enzimáticos d e β - 1,3 - glucanases, insetos silenciados para o gene AeGH16. 5 apresent aram uma atividade muito inferior comparado s aos silenciados para AeGH16.6 ou a os grupos controles (GFP e água) em amostras de tubo digestivo. Ensaios nesses grupos utilizando o resto d o corpo não sofreram alterações. O perfil cromatográfico do tubo digestivo também foi analisado, e novamente insetos silenciados para AeGH16. 5 apresent aram um pico de atividade menor que os demais , sugerindo que esse gene codifica a  - 1,3 - glucanase intestinal em larvas de Ae.aegypti