Unprecedented loss of ammonia assimilation capability in a urease-encoding bacterial mutualist.

BACKGROUND: Blochmannia are obligately intracellular bacterial mutualists of ants of the tribe Camponotini. Blochmannia perform key nutritional functions for the host, including synthesis of several essential amino acids. We used Illumina technology to sequence the genome of Blochmannia associated with Camponotus vafer. RESULTS: Although Blochmannia vafer retains many nutritional functions, it is missing glutamine synthetase (glnA), a component of the nitrogen recycling pathway encoded by the previously sequenced B. floridanus and B. pennsylvanicus. With the exception of Ureaplasma, B. vafer is the only sequenced bacterium to date that encodes urease but lacks the ability to assimilate ammonia into glutamine or glutamate. Loss of glnA occurred in a deletion hotspot near the putative replication origin. Overall, compared to the likely gene set of their common ancestor, 31 genes are missing or eroded in B. vafer, compared to 28 in B. floridanus and four in B. pennsylvanicus. Three genes (queA, visC and yggS) show convergent loss or erosion, suggesting relaxed selection for their functions. Eight B. vafer genes contain frameshifts in homopolymeric tracts that may be corrected by transcriptional slippage. Two of these encode DNA replication proteins: dnaX, which we infer is also frameshifted in B. floridanus, and dnaG. CONCLUSIONS: Comparing the B. vafer genome with B. pennsylvanicus and B. floridanus refines the core genes shared within the mutualist group, thereby clarifying functions required across ant host species. This third genome also allows us to track gene loss and erosion in a phylogenetic context to more fully understand processes of genome reduction.

Description of the Immatures of Workers of the Weaver Ant, Camponotus textor (Hymenoptera: Formicidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Description of the immatures of workers of the Ant Camponotus vittatus (Hymenoptera: formicidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Associação entre mesoplasma sp e formigas da tribo Attini (Hymenoptera, formicidae)

As formigas da tribo Attini apresentam reconhecida simbiose com microrganismos: fungos mutualistas basidiomicetos nas famílias Lepiotaceae e Pterulaceae cultivados pelas formigas, bactérias actinomicetas ou no gênero Burkholderia produtoras de antibióticos contra fungos entomopatogênicos, fungos ascomicetos do gênero Escovopsis micófagos para o mutualista, e comensais como fungos, leveduras e bactérias que degradam celulose. Um novo mutualista é descrito no presente trabalho: uma espécie de bactéria no gênero Mesoplasma, detectada via PCR para 16S no DNA genômico de Attini derivadas (gêneros Acromyrmex, Atta, Serycomyrmex e Cyphomyrmex), intermediárias (Trachymyrmex) e basais (Apterostigma, Mycetarotes, Mycocepurus e Mycetagroicos). Uma única linhagem de Mesoplasma com baixíssima diversidade 16S esteve presente nas Attini, mas não em formigas de tribos filogeneticamente próximas a Attini, como Dolichoderini (Tapinoma sp), Camponotini (Camponotus sp), Cephalotini (Cephalotes sp), Crematogastrini (Crematogaster sp), Pheidolini (Pheidole sp) e Ponerini (Pachycondyla sp), indicando uma simbiose Mesoplasma-Attini recente e específica.

Sequenciamento de um fragmento de DNA mitocondrial de Camponotus textor (Forel, 1899) (Hymenoptera, Formicidae)

A grande diversidade das formigas implica na enorme variedade de hábitats de nidificação, preferências alimentares e comportamento social com divisão de trabalho, além da estruturação de seu ninho que por sua vez, podem revelar parte de sua história evolutiva. Camponotus textor é uma espécie tecelã, a qual constrói seu ninho a partir da seda produzida pelas suas próprias larvas, garantindo um dos mais notáveis exemplos de cooperação social. É uma formiga arborícola e de grande importância para a agricultura, já que pode nidificar no cafeeiro (Coffea arabica) e ser usada como agente de controle biológico impedindo o estabelecimento de outras pragas. Atualmente, existem poucos estudos abordando comportamento, fisiologia, genética, endossimbiontes e filogenia desse grupo. Segundo dados da literatura, o DNA mitocondrial tem sido utilizado em análises de filogenia devido ao ótimo número de cópias por célula, altas taxas mutacionais e pouca ou nenhuma recombinação. Sendo assim, o presente trabalho visa realizar o sequenciamento de um fragmento do DNA mitocondrial de populações distintas de Camponotus textor para ser utilizado como marcador molecular, tornandose uma ferramenta para diferenciação de populações e determinação das relações filogenéticas entre outras espécies de formigas relacionadas. Foi feita a extração do DNA em TNES (Tris, NaCl, EDTA, SDS), seguida da amplificação da região COI (citocromo oxidase I) do DNA mitocondrial utilizando-se os primers elaborados para este trabalho e o sequencimento foi realizado no 3130 Genetic Analyzer (Applied Biosystems). As seqüências obtidas foram editadas no BioEdit, e posteriormente comparadas com o banco de dados GenBank, utilizando-se a ferramenta BLAST, e assim a construção da análise filogenética através do programa MEGA. Foi possível a separação das cinco populações em duas linhagens distantes geograficamente