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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/7219
GENÉTICA DE POPULAÇÕES DO GENE PARALYTIC E ANÁLISE MULTILOCUS DE GENES QUE CONTROLAM O SOM DE CORTE NO COMPLEXO LUTZOMYIA LONGIPALPIS (DIPTERA: PSYCHODIDAE).
Lins, Rachel Mazzei Moura de Andrade | Date Issued:
2012
Alternative title
Population genetics of the Paralytic gene and multilocus analysis of ncourtship song genes in the lutzomyia Longipalpis complex (diptera: psychodidae)Advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Lutzomyia longipalpis é o principal vetor da leishmaniose visceral americana (LVA), e representa um complexo de espécies crípticas. Trabalhos anteriores sugeriram a existência de quatro espécies com distribuições geográficas distintas: (1) espécie A- Lu. longipalpis sensu stricto – Brasil (Exceto Roraima), (2) Laran – espécie B = Lu. pseudolongipalpis (Venezuela), (3) cis-Andina – espécie C (Colômbia, noroeste da Venezuela e incluíram Roraima no Brasil) e (4) trans-Andina – espécie D (América Central). Além disso, experimentos com cruzamentos, análise dos sons de cópula, feromônios, microsatelites e genes que controlam o som de corte, sugeriram que as populações brasileiras deste vetor representam diferentes espécies que podem ser divididas em dois grupos principais de acordo com o tipo de som (Burst ou Pulsado) que machos produzem durante a cópula. No entanto, nenhuma diferença diagnóstica foi observada entre esses dois grupos na maioria dos marcadores moleculares utilizados até o momento. Inicialmente analisamos a divergência molecular em um fragmento do gene paralytic, um lócus envolvido no controle dos sons de corte em Drosophila, entre diversas populações de Lu. longipalpis do Brasil produzindo sons do tipo Burst ou Pulsado. Comparamos também Lu. longipalpis com uma espécie muito próxima, Lutzomyia cruzi, que produz sons do tipo Burst. Os resultados indicaram um número maior de diferenças fixas entre Lu. cruzi e as populações de Lu. longipalpis com som tipo Pulsado que com aquelas produzindo som do tipo Burst. Os dados confirmaram que as diferentes espécies do complexo Lu. longipalpis no Brasil podem ser divididas em dois grupos, um representando uma única especie e o segundo grupo mais heterogêneo que provavelmente representa diversas espécies incipientes.Também fizemos uma análise macrogeográfica da divergência e fluxo gênico no gene paralytic entre populações de Lu. longipalpis das Américas do Sul e Central. Nossos resultados corroboraram a classificação prévia das espécies B, C e D, e também confirmaram que este vetor representa um complexo de espécies no Brasil com dois grupos principais. Finalmente, fizemos uma análise multilocus usando ortólogos dos genes period, paralytic, cacophony, ebony, fruitless and slowpoke, que estão associados com a produção do som em Drosophila, para avaliar a divergência e fluxo gênico entre as espécies simpátricas do complexo Lu. longipalpis das localidades de Sobral, Jaíba e Estrela no Brasil. Altos níveis de divergência genética foram detectados com evidência de introgressão assimétrica na maioria dos loci. Além disso, nossos dados confirmaram que genes envolvidos na produção do som tendem a mostrar maiores níveis de divergência genética e menos introgressão entre as espécies do complexo Lu. longipalpis que outros marcadores.
Abstract
Lutzomyia longipalpis is the main vector of American Visceral Leishmaniasis, and represents a complex of cryptic sibling species. Previous studies suggested the existence of four main clades in Latin America representing different species with distinct geographical ranges: (1) Brazil (except Roraima State) – Species A = Lu. longipalpis sensu stricto, (2) Laran – Species B = Lu.Pseudolongipalpis (Venezuela), (3) cis-Andean – Species C (Colombia and northwestern Venezuela, and Roraima State in Brazil) and (4) trans-Andean – Species D (Central America). In addition, cross-mating experiments, analysis of copulation songs, pheromones, microsatellites and lovesong genes, suggested that the Brazilian populations of this vector represent different species that can be divided into two main groups according to the type of song (Burst vs. Pulse) males produce during copulation. Nevertheless, no diagnostic differences have been observed between these two groups with most molecular markers used to date. We initially analyzed the molecular divergence in a fragment of the paralytic gene, a locus involved in the control of courtship songs in Drosophila, among a number of Lu. longipalpis populations from Brazil producing Burst and Pulse-type songs. We also compared Lu. longipalpis with a very closely related species, Lutzomyia cruzi, which produces Burst-type song. The results indicated a higher number of fixed differences between Lu. cruzi and the Pulse-type populations of Lu. longipalpis than with those producing Burst-type songs. The data confirmed that the different sibling species of the Lu. longipalpis complex in Brazil can be divided into two main groups, one representing a single species and a second, a more heterogeneous group, that probably represents a number of incipient species. We also performed a macrogeographic analysis of the divergence and gene flow in the paralytic gene among Lu. Longipalpis populations from South and Central America. Our results corroborated the previous classification of Species B, C and D and also confirmed that this vector represents a species complex in Brazil with two main groups. Finally, we carried out a multilocus analysis using orthologues of the Drosophila genes period, paralytic, cacophony, ebony, fruitless and slowpoke, which are associated with courtship song production, to evaluate the divergence and gene flow between Lu. longipalpis sympatric siblings from the localities Sobral, Jaíba and Estrela in Brazil. High levels of genetic divergence were detected with evidence of asymmetric introgression in most loci. In addition, our data confirmed that genes involved in song production tend to show higher levels of genetic divergence and less introgression in the Lu. longipalpis complex than other markers.
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