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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/68276
SELEÇÃO DE LINHAGENS DE AEDES AEGYPTI COM ALTERAÇÕES GENÉTICAS RELACIONADAS À RESISTÊNCIA A INSETICIDAS
Resistência Metabólica
Genes CYP
CCEae3a
AAEL002022
SAP2
Linhagens Endogâmicas Recombinantes
Veiga, Yasmim Coelho | Date Issued:
2022
Author
Advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
O controle do Aedes aegypti, mosquito transmissor dos arbovírus dengue, Zika e chikungunya no Brasil, é em grande parte feito pelo uso de inseticidas. No entanto, o uso exacerbado desses compostos tem selecionado populações resistentes do mosquito em escala global. Conhecer as bases moleculares da resistência a inseticidas é uma estratégia importante para melhorar o conhecimento acerca desse fenômeno evolutivo, bem como para orientar ações que evitem sua disseminação. Neste estudo, selecionamos linhagens de Ae. aegypti com diferentes marcadores moleculares para a resistência, em mecanismos de mutação no sítio alvo de inseticidas (mutações kdr no gene do canal de sódio regulado por voltagem), alteração nos níveis de expressão de genes relacionados à detoxificação (genes de monoxigenase P450 e carboxilesterase) e à quimiopercepção (um pressuposto gene sensorial). Para tanto, utilizamos Linhagens Endogâmicas Recombinantes (LERs) de Ae. aegypti, em construção, que foram primeiramente genotipadas via qPCR TaqMan para identificação de presença ou ausência de alelo kdr. Estabelecemos sublinhagens chamadas SS a partir das LERs sem kdr. A partir das LERs heterozigotas para a mutação, obtivemos pares de sublinhagens com e sem kdr, a partir da mesma LER, sendo as sublinhagens kdr homozigotas para os alelos R1 ou R2. Estabelecidas as linhagens, via RT-qPCR avaliamos a expressão, em larvas L3 e fêmeas adultas, dos genes CYP6BB2, CYP9J10, CYP9J28 e CYP9M6 (P450), CCEae3a (carboxilesterase) e AAEL002022 (homólogo ao gene SAP2 de Anopheles gambiae), adotando-se o gene RpS14 como controle endógeno e a linhagem Rockefeller como referência. Selecionamos cinco sublinhagens homozigotas sem kdr (17-SS, 235-SS, 25-SS, 242-SS e 19-SS) e três sublinhagens homozigotas com kdr (25-R1R1, 242-R1R1 e 19-R2R2). Os níveis de expressão destes genes variaram entre as sublinhagens, e no geral mantiveram perfis de sub ou superexpressão em larvas e adultos da mesma sublinhagem. Entre os principais destaques de superexpressão, citam-se CCEae3a em larvas de 19-R2R2 (23,3X), CYP6BB2 em adultos de 235-SS (9,7X) e 242-SS (15,1X), e CYP9J28 em larvas de 19-R2R2 (10,5X); e de subexpressão: CYP9J28 em larvas de 25-R1R1 (-15,8X) e AAEL002022 em adultos de 17-SS (-7,3X), 242-R1R1 (-8,6X) e 19-R2R2 (-9,9X). A manutenção dessas sublinhagens permitirá a realização de bioensaios para a associação desses mecanismos conhecidos, isoladamente ou em conjunto, bem como para a avaliação de seus efeitos na tabela de vida do inseto.
Abstract
In Brazil, the control of Aedes aegypti, the mosquito that transmits the arboviruses dengue, Zika, and chikungunya, is primarily done through insecticides. However, the exacerbated use of these compounds has selected resistant mosquito populations on a global scale. Knowing the molecular basis of insecticide resistance is essential for improving knowledge about this evolutionary phenomenon and guiding actions that prevent its dissemination. In this study, we selected Ae. aegypti with different molecular markers for resistance, in mechanisms of mutation at the target site of insecticides (kdr mutations in the voltage-regulated sodium channel gene), alteration in the expression levels of genes related to detoxification (monooxygenase P450 and carboxylesterase genes), and chemoperception (an assumed sensory gene). For that, we used Recombinant Inbred Lines (LERs) of Ae. aegypti, under construction, were first genotyped via qPCR TaqMan to identify the presence or absence of kdr alleles. We establish sublines called SS from the LERs without kdr. From the LERs heterozygous for the mutation, we obtained pairs of sublines with and without kdr, from the same LER, with the kdr sublines being homozygous for the R1 or R2 alleles. Once the lines were established, via RT-qPCR, we evaluated the expression, in L3 larvae and adult females, of the genes CYP6BB2, CYP9J10, CYP9J28 and CYP9M6 (P450), CCEae3a (carboxylesterase), and AAEL002022 (homologous to the SAP2 gene of Anopheles gambiae), adopting the RpS14 gene as endogenous control and the Rockefeller lineage as a reference. We selected five homozygous sublines without kdr (17-SS, 235-SS, 25-SS, 242-SS, and 19-SS) and three homozygous sublines with kdr (25-R1R1, 242-R1R1, and 19-R2R2). The expression levels of these genes varied between sublines, and in general, they maintained under- or over-expression profiles in larvae and adults of the same subline. Among the main highlights of overexpression are CCEae3a in larvae of 19-R2R2 (23.3X), CYP6BB2 in adults of 235-SS (9.7X) and 242-SS (15.1X), and CYP9J28 in larvae of 19-R2R2 (10.5X); and underexpression: CYP9J28 in larvae of 25-R1R1 (-15.8X) and AAEL002022 in adults of 17-SS (-7.3X), 242-R1R1 (-8.6X) and 19-R2R2 (-9.9X). The maintenance of these sublines will allow the performance of bioassays for the association of these known mechanisms, alone or together, as well as for the evaluation of their effects on the insect's life history.
Keywords in Portuguese
KdrResistência Metabólica
Genes CYP
CCEae3a
AAEL002022
SAP2
Linhagens Endogâmicas Recombinantes
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