Advisor | Silva Filha, Maria Helena Neves Lobo | |
Advisor | Melo, Tatiany Patrícia Romão Pompílio de | |
Author | Menezes, Heverly Suzany Gouveia. | |
Access date | 2022-08-01T16:51:51Z | |
Available date | 2022-08-01T16:51:51Z | |
Document date | 2019 | |
Citation | MENEZES, Heverly Suzany Gouveia.. Avaliação da capacidade de competição de dois alelos de Culex quinquefasciatus que conferem resistência ao biolarvicida Lysinibacillus sphaericus. 2019. 145 p. Dissertação, (mestrado)-Instituto Aggeu Magalhães, Fundação Oswaldo Cruz, Recife[sn], 2019. | pt_BR |
URI | https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/54115 | |
Abstract in Portuguese | A ação do Lysinibacillus sphaericus em larvas de Culex quinquefasciatus depende da ligação da protoxina binária (Bin) ao seu receptor Cqm1 que é uma α-glicosidase localizada no epitélio intestinal. Dois alelos deste gene, cqm1REC e cqm1REC-2, conferem resistência na ao L. sphaericus. O principal objetivo deste estudo foi avaliar a capacidade de competição e, por conseguinte, o risco de seleção e evolução de cada alelo. Inicialmente foi demostrado que o nível de resistência conferido por cada alelo em homozigose, avaliado através de bioensaios, foi similar (CL50 14 mg/L). Em seguida a evolução da frequência destes alelos em indivíduos descendentes de uma geração parental heterozigota foi avaliada ao longo de 20 gerações sendo tratado com a toxina Bin a cada geração. O genótipo de larvas mostrou que a partir da geração F6 o alelo cqm1REC assumiu a maior frequência 0,57 que aumentou e atingiu 0,68 na F12. Nesta geração parental foi provocado um efeito bottleneck e, mesmo após esta forte redução populacional, a frequência do cqm1REC manteve-se mais elevada em relação ao cqm1REC-2 (0,62 na F20). Por outro lado, ensaios de competição para avaliar a taxa de produção de adultos a partir de grupos mistos de larvas homozigotas para cada alelo submetidos à alta densidade ou baixa disponibilidade de alimento, mostraram que indivíduos homozigotos para o alelo cqm1REC-2 tiveram melhor desempenho. A comparação de indivíduos portadores destes alelos também foi feita através de uma análise transcriptômica do intestino pelo método de RNASeq. Larvas das colônias REC e REC-2 compartilham muitos DEGS de destaque (Log2)FC >2), incluindo o gene cqm1 que apresentou um significativo nível de subexpressão em ambas (>4). A análise comparativa entre as colônias resistentes REC X REC-2 mostrou um perfil diferencial, porém, este foi mais discreto, envolveu um número menor de genes, com menor amplitude de expressão diferencial (Log2)FC +2 e -4). Não foi possível identificar genes ou vias específicas que pudessem elucidar a capacidade adaptativa diferencial dos indivíduos destas colônias. O conjunto dos resultados obtidos mostra que os alelos conferem o mesmo nível de resistência, porém, cada alelo possui uma capacidade adaptativa específica que pode favorecer o aumento de sua frequência pelo menos sob as condições testadas neste estudo . | pt_BR |
Language | por | pt_BR |
Rights | restricted access | pt_BR |
Subject in Portuguese | Controle de vetores | pt_BR |
Subject in Portuguese | Frequência do Gene | pt_BR |
Subject in Portuguese | Transcriptoma | pt_BR |
Subject in Portuguese | Resistência a inseticidas | pt_BR |
Subject in Portuguese | Mutação | pt_BR |
Subject in Portuguese | Proteínas de insetos | pt_BR |
Subject in Portuguese | Toxinas bacterianas | pt_BR |
Title | Avaliação da capacidade de competição de dois alelos de Culex quinquefasciatus que conferem resistência ao biolarvicida Lysinibacillus sphaericus | pt_BR |
Type | Dissertation | pt_BR |
Defense date | 2019-03-21 | |
Departament | Instituto Aggeu Magalhães | pt_BR |
Defense Institution | Fundação Oswaldo Cruz | pt_BR |
Degree level | Mestrado Acadêmico | pt_BR |
Place of Defense | Recife | pt_BR |
Program | Programa de Pós-Graduação em Biociências e Biotecnologia em Saúde | pt_BR |
Abstract | The action of Lysinibacillus sphaericus on Culex quinquefasciatus larvae depends on the binding of the binary protoxin (Bin) to is the Cqm1 receptor, which is an α-glycosidase located in the intestinal epithelium. Two alleles of this gene, cqm1REC and cqm1REC-2, can confer resistance to L. sphaericus under laboratory conditions. The main objective of this study was to evaluate the competition of those alleles and, therefore, the risk of selection and evolution of each allele. Initially, the level of resistance conferred by each allele on homozygotes, evaluated by bioassays, was similar (LC50 14 mg/L). Then, the evolution of the alleles frequency in the progenies from a parental heterozygous generation, treated with the Bin toxin at every generation, was evaluated over 20 generations. Larvae genotype, which was evaluated by an allele-specific PCR, showed that from the F6 generation cqm1REC allele assumed the highest frequency of 0.57 which increased and reached 0.68 at F12. In this parental generation a bottleneck effect was induced and, although the strong population reduction observed, the cqm1REC frequency remained higher than cqm1REC-2 (0.62 in F20). On the other hand, competition assays to evaluate the rate of adult production from mixed groups of homozygous larvae for each allele submitted to high density or low food availability, showed that homozygous for the cqm1REC-2 allele had better performance. The comparison of the homozygous individuals for each allele was also performed by a transcriptomic analysis of the midgut using a RNaseq approach. Resistant larvae share many prominent DEGs ((Log2)FC > 2) including the cqm1 gene which displayed a significant level of subexpression in both (>4). The comparison between the resistant REC X REC-2 colonies showed a differential profile, but this was more discrete, since it comprised a smaller set of DEGs (226), a narrower range of differential expression (Log2)FC +2 and -4). The analysis did not point out specific DEGs or pathways that could elucidate the differential adaptive capacity of individuals from these colonies. Dataset show that the alleles confer the same level of resistance, however, each one has a specific adaptive capacity that can favor the increase of its frequency, at least under the conditions tested in this study . | pt_BR |
Affilliation | Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Aggeu Magalhães. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. | pt_BR |
Subject | Vector control | pt_BR |
Subject | Gene Frequency | pt_BR |
Subject | transcriptome | pt_BR |
Subject | Insecticide resistance | pt_BR |
Subject | Mutation | pt_BR |
Subject | Insect proteins | pt_BR |
Subject | Bacterial toxins | pt_BR |
Subject in Spanish | Control de vectores | pt_BR |
Subject in Spanish | Frecuencia génica | pt_BR |
Subject in Spanish | transcriptoma | pt_BR |
Subject in Spanish | Resistencia a los insecticidas | pt_BR |
Subject in Spanish | Mutación | pt_BR |
Subject in Spanish | Proteínas de insectos | pt_BR |
Subject in Spanish | Toxinas bacterianas | pt_BR |
Subject in French | Contrôle vectoriel | pt_BR |
Subject in French | Fréquence des gènes | pt_BR |
Subject in French | transcriptome | pt_BR |
Subject in French | Résistance aux insecticides | pt_BR |
Subject in French | Mutation | pt_BR |
Subject in French | Protéines d'insectes | pt_BR |
Subject in French | oxines bactériennes | pt_BR |
Member of the board | Aburjaile, Flávia Figueira | |
Member of the board | Vasconcelos, Luydson Richardson Silva | |
Member of the board | Silva-Filha, Maria Helena Neves Lobo | |
DeCS | Resistência a inseticidas | pt_BR |
DeCS | Toxinas bacterianastoxicidade | pt_BR |
DeCS | Culexefeitos de drogas | pt_BR |
DeCS | Culexgenética | pt_BR |
DeCS | Alelos | pt_BR |
DeCS | Proteínas de insetos | pt_BR |
DeCS | Mutação | pt_BR |
DeCS | Frequência do gene | pt_BR |
Embargo date | 2020-06-10 | |