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BASES GENÉTICAS E REGULATÓRIAS DA VARIAÇÃO NO PERFIL DE ATIVIDADE DE VOO ASSOCIADA À REPRODUÇÃO EM MACHOS DE AEDES AEGYPTI
Bezerra, Jéssica Rodrigues Assunção | Fecha del documento:
2020
Afiliación
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Resumen en portugues
O estudo de características comportamentais e fisiológicas em mosquitos tem sido feito principalmente em fêmeas, já que os machos não são hematófagos e por isso não são vetores de parasitas que causam doenças na população humana. No entanto, o estudo do comportamento reprodutivo de machos é de grande importância, já que dele depende o sucesso reprodutivo e a perpetuação da espécie. O reconhecimento e a corte configuram a comunicação pré-cópula entre machos e fêmeas e são etapas essenciais para que a cópula seja bem-sucedida. Portanto, qualquer fator que altere o reconhecimento pré-cópula pode afetar o crescimento populacional dessas espécies. O conhecimento acerca desse tema tem potencial de gerar informações úteis para o avanço de estratégias de controle de vetores. Funções como reprodução, alimentação e oviposição estão associadas com a atividade locomotora, e algumas dessas funções ocorrem em ciclos rítmicos. Quando estes ciclos se mantêm em condições de claro/escuro e escuro constante, estão sob a regulação de um marca-passo endógeno, chamado de relógio circadiano. Em Araripe et al. (2018), nosso grupo estudou o comportamento de machos de Aedes aegypti e foi encontrado que os machos têm sua atividade locomotora significativamente alterada quando expostos a fêmeas virgens confinadas A partir disso, os objetivos deste projeto foram investigar se a alteração comportamental observada em machos expostos a fêmeas está associada com alterações em nível de expressão de alguns dos principais genes do relógio circadiano e genes envolvidos com a percepção olfativa e com o comportamento reprodutivo, ao longo de 24 horas (LD12:12). Reações de PCR Quantitativo em Tempo Real foram realizadas para os genes period, cycle, cryptocrhome 2, Orco e fruitless em amostras de cabeças, antenas e pontas de abdômen de machos nas seguintes condições: \201Cmachos sozinhos\201D, \201Cmachos com fêmeas\201D, \201Cmachos sem antenas sozinhos\201D e \201Cmachos sem antenas com fêmeas\201D. O gene period apresentou um padrão de expressão conservado em todas os tecidos e condições. O gene cycle apresentou uma variação no pico de expressão, dentro da fase clara, em todos tecidos, enquanto o vale foi bem definido. O gene cryptochrome 2 apresentou diferenças entre as condições, sugerindo que a presença de fêmeas tem efeito sobre a expressão. Em cabeças, pontas de abdômen e antenas de machos com fêmeas, o perfil de expressão de cry2 apresentou uma maior diferença entre a amplitude da expressão no início da fase clara e o pico de expressão na fase escura, do que a diferença observada nos machos sozinhos. Já para os genes Orco e fruitless foram observados perfis arrítmicos. A ablação de antenas não afetou o perfil de expressão dos genes estudados, sugerindo que machos sem antenas conseguem perceber a presença de fêmeas por outros sentidos que não a audição e o olfato (ex: visão e tato).
Resumen en ingles
The study of behavioral and physiological traits in mosquitoes has been performed mainly in females, since males are not hematophagous and thus, do not transfer the parasites that cause diseases in human populations. However, the study of male reproductive behavior is important because the reproductive success and the perpetuation of the species also depend on the performance of male mosquitoes. Both recognition and courtship compose the pre-copulatory communication between males and females and are essential steps for the success of copulation. Therefore, any factor that leads to a recognition failure can interfere with the growth of mosquito populations. The knowledge about this topic has the potential to generate useful information for the improvement of vector control strategies. Functions like reproduction, feeding and oviposition are associated with locomotor activity, and some of these functions occur in rhythmic cycles. When these cycles are stable in light/dark and constant dark conditions, they are under the regulation of an endogenous pacemaker, called circadian clock. In Araripe et al. (2018), we studied the behavior of Aedes aegypti male mosquitoes and found that males in the presence of virgin females have their locomotor activity significantly altered Given these previous results, the goals of this project were to investigate whether the alteration in the locomotor activity of males exposed to females is associated with changes in the expression level of some of the main circadian clock genes and genes involved with olfactory perception and reproductive behavior, over 24 hours (LD12:12). Real-time Quantitative PCR reactions were performed for the genes period, cycle, cryptocrhome 2, Orco and fruitless in samples of heads, antennae and abdominal tips of males in the following conditions: \201Csolitary males\201D, \201Cmales with females\201D, \201Csolitary males with ablated antennae\201D and \201Cmales with ablated antennae in the presence of females\201D. The gene period showed a conserved expression pattern in all tissues and conditions. The gene cycle showed a variable peak of expression, within the light phase, in all tissues, whereas the trough was well defined across conditions. The gene cryptochrome 2 (cry2) showed variation among conditions, suggesting that female presence affects gene expression. In heads, abdominal tips and antennae of males exposed to females, the expression profile of cry2 showed a greater difference between the amplitude of expression in the beginning of the light phase and the expression peak in the dark phase, when compared to the difference found in solitary males. For the genes Orco and fruitless, arrhythmic profiles were found. The ablation of antennae did not cause a significant effect on the expression profile of the genes, suggesting that males with ablated antennae are able to detect the presence of females by other senses than hearing and olfaction (eg: vision and touch).
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