Avaliação da presença dos elementos transponíveis P e GYPSY em ácaros parasitas e microhimenópteros parasitóides de Drosophila

Na tentativa de identificar possíveis vetores para transferência horizontal (fenômeno que vem sendo cada vez mais bem documentado) de elementos transponíveis entre espécies reprodutivamente isoladas de Drosophilidae, foi investigada a presença dos elementos transponíveis P e gypsy no genoma de quatro ácaros (parasitas ou potencialmente parasitas) e nove microhimenópteros parasitóides de Drosophila, através das técnicas de PCR e Southern blot. Estes organismos são parte integrante das guildas de invertebrados, cuja riqueza na Região Neotropical é particularmente expressiva. Em dois dos ácaros analisados (Proctolaelaps sp. e Macrocheles muscaedomesticae), reconhecidamente predadores de ovos de Drosophila, foram identificadas sequências com homologia a ambos os transposons, cuja forma de mobilização é diferente: gypsy é um retroelemento, com características de infectividade similares à dos retrovírus e P é um transposon de DNA, que usa uma transposase para mediar sua movimentação dentro e entre genomas. Embora seja ainda necessário isolar e clonar estas seqüências, de forma a permitir a sua comparação com os elementos P e gypsy de Drosophila, sugere-se a potencialidade destes ácaros como vetores de transferência horizontal. Dos genomas de oito entre os nove microhimenópteros (vespas) parasitóides de pupas de Drosophila estudados, foram amplificadas seqüências homólogas tanto com P, quanto com gypsy. Dada a compatibilidade ecológica e a íntima relação estabelecida entre essas vespas e Drosophila, a potencialidade desses organismos como vetores de transferência lateral entre taxa reprodutivamente isolados também é proposta.

Ecologia de assembléias de Drosophilidae (Insecta, Diptera) de manguezais da Ilha de Santa Catarina, sul do Brasil

Apesar de assembléias de drosofilídeos já terem sido estudadas em diversos ambientes, os manguezais ainda surgem como um ambiente inexplorado. Este trabalho teve como objetivo caracterizar as assembléias de drosofilídeos encontradas nos manguezais da ilha de Santa Catarina, sul do Brasil. Para isso, foram realizadas 28 coletas nos três principais manguezais da ilha – Itacorubi (13 coletas), Tavares (8 coletas) e Ratones (7 coletas) - entre o período de julho de 2002 e julho de 2005. Um total de 82.942 espécimes foi analisado, distribuídos em 69 espécies de seis gêneros. Foi encontrada uma grande dominância de Drosophila simulans Sturtevant, seguida por D. malerkotliana Parshad & Paika, Zaprionus indianus Gupta, D. mediostriata Duda, D. willistoni Sturtevant, D. paulistorum Dobzhansky & Pavan, D. repleta Wollaston, D. polymorpha Dobzhansky & Pavan e D. mercatorum Patterson & Wheeler. As demais espécies não atingiram 1% de abundância relativa. Não foram encontradas diferenças importantes entre os locais, mas as diferenças sazonais foram relevantes. A dinâmica populacional de várias espécies pareceu estar relacionada, experimentando picos de abundância no outono, embora haja algumas exceções importantes O número de indivíduos e a riqueza de espécies observada também foram mais elevados nesta estação, mas a eqüitabilidade e a riqueza de espécies estimada por rarefação se mostraram mais elevadas no inverno. No entanto, algumas importantes variações temporais pareceram não ser relacionadas a fatores que operam sazonalmente. A composição das assembléias pareceu sofrer uma pequena modificação quando são comparadas as amostras de verão e outono com as de inverno e primavera. As assembléias de outono apresentaram uma estrutura típica, caracterizada pela abundância aumentada de D. malerkotliana, enquanto as demais estações se assemelharam mais aos períodos adjacentes do que aos mesmos períodos de anos diferentes.

Efeito do trans-resveratrol sobre a longevidade e o metabolismo de glicogênio de Drosophila melanogaster em diferentes idades

O trans-resveratrol é uma fitoalexina natural encontrada em uvas, amoras, amendoim e muitas espécies de plantas. Em uvas o trans-resveratrol é responsável pela proteção natural contra doenças e sua concentração depende da origem geográfica, da variedade e dos métodos de fabricação do vinho; sendo considerado por muitos autores como um geroprotetor. O objetivo do presente trabalho foi verificar o efeito do transresveratrol na longevidade e no metabolismo de carboidratos (glicogênio, atividade e expressão da enzima glicogênio fosforilase - GFT) de Drosophila melanogaster em diferentes idades (0, 7, 14, 18 e 21 dias). Para a análise da longevidade espécimes de D. melanogaster com idade de 10 dias foram colocados em vidros contendo meio de cultura padrão acrescido de água ou dimetilsulfóxido (DMSO) 0,03%, ou trans-resveratrol nas concentrações de 1, 10 ou 20μM para ovoposição durante 24 horas, a prole recebeu os seus respectivos tratamentos durante toda a vida. Para as análises do metabolismo de glicogênio os espécimes de D. melanogaster foram colocados em meio de cultura padrão adicionado de água ou dimetilsulfóxido 0,03% (DMSO) ou ainda, trans-resveratrol na concentração de 1μM dissolvido em DMSO (0,03%) para ovoposição; seus ovos foram mantidos até a eclosão, durante a fase adulta os animais continuaram a receber os seus respectivos tratamentos até os pontos em que foram feitas as determinações bioquímicas e moleculares. Os resultados indicam que o tratamento com trans-resveratrol modulou o metabolismo de carboidratos em fêmeas e em machos de forma diferenciada; contudo, este composto não foi capaz de alterar a expressão gênica da GFT. Nas fêmeas tratadas com trans-resveratrol 1μM verificou-se um aumento de 127% na longevidade quando comparado ao grupo controle. Já nos machos tratados com trans-resveratrol 1μM observou-se um acréscimo de 50% na longevidade quando comparado ao grupo controle. Em ambos sexos tratados com Trans-resveratrol 10 e 20μM não houve aumento significativo da longevidade. Com base nos resultados podemos sugerir que o trans-resveratrol como outros antioxidantes descritos na literatura tem seus efeitos benéficos na menor dose administrada, podendo nas doses mais elevadas estar atuando como um pró-oxidante. Os resultados obtidos sugerem que o trans-resveratrol modula o metabolismo do glicogênio tanto em machos como em fêmeas e aumenta a longevidade do modelo experimental testado.

Os efeitos do plasma não térmico à pressão atmosférica no desenvolvimento larval e anomalias morfológicas de Drosophila Melanogaster

O plasma não térmico nos cuidados de saúde é um campo emergente que tem as suas raízes na ciência de plasmas. Este tipo de investigação tem crescido rapidamente e é agora objeto de um amplo esforço de pesquisa interdisciplinar envolvendo a medicina, a biologia, a física, a química e a engenharia. Têm sido feitos vários trabalhos de modo a elucidar quais as interações das espécies produzidas pelo plasma com os sistemas vivos. É evidente que o mecanismo da interação do plasma com os sistemas vivos é complexo, em parte devido à complexidade do plasma mas principalmente devido à enorme complexidade da biologia. O principal objetivo desta dissertação foi observar os efeitos do plasma não térmico à pressão atmosférica (PNTPAs) no desenvolvimento larval e anomalias morfológicas de Drosophila melanogaster. Para o efeito, foram expostas e analisadas fenotipicamente 2.566 larvas após exposição, dos diferentes estádios (1.º, 2.º e 3.º) de desenvolvimento. Os testes foram realizados com aplicações de plasma com e sem ultra violeta, em duas linhas diferentes de Drosophila; uma linha selvagem preparada por nós e uma linha laboratorial. A análise fenotípica revelou que após exposição as larvas apresentavam alterações no fenótipo e no comportamento que não foram observadas no controlo, nomeadamente anomalias nas mudas, traqueias partidas, formação de massas melanóticas que podiam persistir até à fase adulta, excesso de gotículas lipídicas, atraso no desenvolvimento, comportamento de não alimentação e formação de pupa imatura que levava à formação de pupa precoce e morte pupal. Na fase pupal, as anomalias mais comuns estavam relacionadas com a forma do pupário (causadas pela pipação prematura), apresentando um desenvolvimento aberrante. Entre os vários fenótipos observados, o mais significativo foi o criptocefálico (alterações na eversão dos discos imaginais) levando à morte pupal. Nos adultos, as principais anomalias morfológicas foram registadas na formação e segmentação das patas, na forma e padrão das nervuras das asas e na formação do tórax. A similaridade destes resultados com trabalhos publicados relacionados com a hormona esteróide ecdisona indicam que provavelmente o PNTPA poderá ter influenciado a biossíntese e/ou a regulação da ecdisona, a principal hormona que regula o desenvolvimento e a metamorfose em Drosophila.

Is the evolutionary history of the O-type P element in the saltans and willistoni groups of Drosophila similar to that of the canonical P element?

We studied the occurrence of O-type P elements in at least one species of each subgroup of the saltans group, in order to better understand the phylogenetic relationships among the elements within the saltans group and with those of species belonging to the willistoni group. We found that the O-type subfamily has a patchy distribution within the saltans group (it does not occur in D. neocordata and D. emarginata), low sequence divergence among species of the saltans group as well as in relation to species of the willistoni group, a lower rate of synonymous substitution for coding sequences compared to Adh, and phylogenetic incongruities. These findings suggest that the evolutionary history of the O-type subfamily within the saltans and willistoni groups follows the same model proposed for the canonical subfamily of P elements, i.e., events of horizontal transfer between species of the saltans and willistoni groups.

The development of resistance to caffeine in Drosophila prosaltans: productivity and longevity after ten generations of treatment

The productivity of Drosophila prosaltans treated with six concentrations of caffeine (from 50 mu g/ml to 2,500 mu g/ml of culture medium) during ten generations (similar to 8 months) decreased in a dosage dependent manner in every generation, but at the end of the treatment the flies in all experiments recovered normal productivity, except for those treated with 2,500 mu g/ml. Longevity in the tenth generation was significantly reduced in males and females only in the 2,500 mu g/ml dosage, with males being much more affected than females. In a previous study in which the treatment was done in a single generation, productivity exhibited only a partial recovery when the treatment ceased and longevity was significantly reduced in 1,500 mu g/ml dosages. The hypothesis of selection occurring in ten generations leading to recovery in productivity and to a reduction in the processes which cause a decrease in longevity is being considered.

Microarray analysis of cytochrome P450 mediated insecticide resistance in Drosophila

Insecticide resistance in laboratory selected Drosophila strains has been associated with upregulation of a range of different cytochrome P450s, however in recent field isolates of D. melanogaster resistance to DDT and other compounds is conferred by one P450 gene, Cyp6g1. Using microarray analysis of all Drosophila P450 genes, here we show that different P450 genes such as Cyp12d1 and Cyp6a8 can also be selected using DDT in the laboratory. We also show, however, that a homolog of Cyp6g1 is over-expressed in a field resistant strain of D. simulans. In order to determine why Cyp6g1 is so widely selected in the field we examine the pattern of cross-resistance of both resistant strains and transgenic flies over-expressing Cyp6g1 alone. We show that all three DDT selected P450s can confer resistance to the neonicotinoid imidacloprid but that Cyp6a8 confers no cross-resistance to malathion. Transgenic flies over-expressing Cyp6g1 also show cross-resistance to other neonicotinoids such as acetamiprid and nitenpyram. We suggest that the broad level of cross-resistance shown by Cyp6g1 may have facilitated its selection as a resistance gene in natural Drosophila populations. (C) 2003 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Copy number of P elements, KP/full-sized P element ratio and their relationships with environmental factors in Brazilian Drosophila melanogaster populations

The P transposable element copy numbers and the KP/full-sized P element ratios were determined in eight Brazilian strains of Drosophila melanogaster. Strains from tropical regions showed lower overall P element copy numbers than did strains from temperate regions. Variable numbers of full-sized and defective elements were detected, but the full-sized P and KP elements were the predominant classes of elements in all strains. The full-sized P and KP element ratios were calculated and compared with latitude. The northernmost and southernmost Brazilian strains showed fewer full-sized elements than KP elements per genome, and the strains from less extreme latitudes had many more full-sized P than KP elements. However, no clinal variation was observed. Strains from different localities, previously classified as having P cytotype, displayed a higher or a lower proportion of KP elements than of full-sized P elements, as well as an equal number of the two element types, showing that the same phenotype may be produced by different underlying genomic components of the P-M system.

Geographic polymorphism of P element in populations of Drosophila sturtevanti

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Differential transcription of ribosomal cistrons denoting nucleolar dominance in hybrids of Drosophila mulleri and Drosophila navojoa (mulleri complex, Repleta group)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Realized evolvability: quantifying phenotypic evolution in a Drosophila clade

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Copia Retrotransposon in the Zaprionus Genus: Another Case of Transposable Element Sharing with the Drosophila melanogaster Subgroup

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

The evolutionary dynamics of the Helena retrotransposon revealed by sequenced Drosophila genomes

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Multiple invasions of Gypsy and Micropia retroelements in genus Zaprionus and melanogaster subgroup of the genus Drosophila

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Evaluation of the courtship and of the hybrid male sterility among Drosophila buzzatii cluster species (Diptera, Drosophilidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)