Perfil filogeográfico de inseto

Na edição de setembro da revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), um artigo publicado por pesquisadores da Universidade de Oregon, EUA, descreve os resultados da utilização de uma técnica conhecida como Restriction-site Associated DNA tags (RAD tags), na determinação de estrutura genética e o direcionamento evolutivo da espécie de mosquito Wyeomyia smithii, encontrada nas Montanhas Apalaches. De acordo com os pesquisadores, esses insetos, que vivem em plantas conhecidas popularmente como plantas-jarro (Sarracenia purpúrea), se refugiaram nessas montanhas após o período glacial. Essa planta pode ser encontrada na costa leste dos EUA, nos Grandes Lagos e no sudeste do Canadá.

O objetivo desse estudo foi o de revelar, por meio da técnica de RAD tag a filogeografia - estudo dos processos históricos que podem ser responsávies pela distribuição geográfica contemporânea de indivíduos - desses animais. Isto é conseguido considerando a distribuição geográfica dos indivíduos basendo-se nos padrões da genealogia genética. Essa técnica permite a identificação de detalhes da filogeografia de qualquer organismo, independentemente da existência de dados genômicos e, mais amplamente, para a identificação do início da especiação e variação do genoma de populações naturais em geral.

A espécie W. smithii apresenta uma distribuição geográfica muito semelhante a da sua planta hospedeira, a Sarracenia purpurea, perfazendo uma área que vai do Golfo do México ao norte do Canadá e a oeste de Labrador até Alberta.  Separados em dois grupos geográficos, eles alcançam algumas regiões do Mississipi até a Carolina do Norte, incluindo as populações do sul das Montanhas dos Apalaches e daquelas que vão do norte de Maryland ao Labrador e grande extensão da região de Alberta.

Mesmo sendo interférteis e formarem uma única espécie, os dois grupos podem ser diferenciados a partir de características, biomorfológicas, comportamentais, fisiológicas e reprodutivas. Por outro lado, os pesquisadores não conseguem distinguir o parentesco entre as populações da região norte, o que dificulta a questão dos padrões de expansão pós-glacial.       

Para solucionar essa questão, os pesquisadores utilizaram o gene mitocondrial COI (cytochrome oxidase subunit I) e duas outras espécies de W. smithii, como grupos externos para construir a base da genealogia dos insetos. Por meio da técnica de RAD tag, os cientistas isolaram os SNPs (Single Nucleotides Polymorphins), que são fixos dentro das populações, mas variam entre elas, para determinar a filogeografia ligada à expansão pós-glacial dos insetos.
 
O procedimento utilizado pelos pesquisadores confirmou que houve a separação filogeográfica dos mosquitos em grupos do norte e do sul. Além disso, e de forma mais expressiva, a técnica mostrou uma filogenia muito próxima à distribuição geográfica dos insetos na América do Norte. Nesse estudo foram encontradas diferenças genéticas dentro do grupo sul, tornando possível distinguir as populações da Costa do Golfo até a costa da Carolina do Norte.  

Outra descoberta realizada graças ao uso da RAD tag foi que os insetos que usam como hospedeira a S. purpurea tem uma reduzida distribuição na planície costeira da Georgia. Sendo assim, é possível retardar a migração entre as costas do Golfo e da Carolina do Norte.  Os pesquisadores concluíram que a distinção que ocorre nessas duas regiões é uma característica comum a diversas espécies de vertebrados e invertebrados.

10/09/2010
Arlei Maturano - Equipe Biotec AHG