Caracterização Molecular dos Genes Quimiossensoriais e Transcriptoma da Antena da Mosca da Bicheira, Cochliomyia hominivorax (Diptera: Calliphoridae)

• Processo: 18/04478-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
• Pesquisador responsável: Ana Maria Lima de Azeredo-Espin
• Beneficiário: Ana Maria Lima de Azeredo-Espin
• Instituição Sede: Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Ana Carolina Martins Junqueira
• Assunto(s): Miíase Diptera Cochliomyia hominivorax Expressão gênica diferencial
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cochliomyia hominivorax | Diptera | expressão diferencial | Genes quimiossensoriais em insetos | Miíases | Genética e Bilogia Molecular

Resumo

A espécie Cochliomyia hominivorax (Diptera: Calliphoridae), popularmente conhecida como a mosca da bicheira, é um importante ectoparasita obrigatório causador de miíases traumáticas em vertebrados de sangue quente, especialmente em animais domésticos. As fêmeas grávidas da espécie localizam feridas expostas no hospedeiro, onde depositam seus ovos. Após a eclosão, as larvas passam a se alimentar dos tecidos vivos do hospedeiro, o que representa um importante obstáculo para a criação animal, gerando prejuízos em torno de US$ 300 milhões ao ano à pecuária brasileira. A localização e escolha dos sítios de oviposição pelas fêmeas de C. hominivorax é mediada pela percepção quimiossensorial de moléculas químicas emitidas pelo hospedeiro durante a colonização das feridas por agentes bacterianos. Em insetos, voláteis químicos (odores) são identificados por duas famílias multigênicas de receptores: os Receptores Olfativos (ORs) e os Receptores Ionotrópicos (IRs). Esses receptores identificam as moléculas de odor transportadas pelas Proteínas de Ligação a Odores (OBPs) e estão presentes em estruturas quimiossensoriais chamadas sensilas, as quais estão distribuídas em estruturas periféricas do inseto, como antenas. Embora saibamos que a localização dos sítios de oviposição pelas fêmeas de C. hominivorax é mediada pela identificação de compostos químicos, ainda não se sabe quais os receptores envolvidos neste comportamento. A mosca da bicheira é a única espécie causadora de miíases obrigatórias na região Neotropical. Este tipo de comportamento não é observado na maior parte das espécies filogeneticamente próximas da mosca da bicheira, como Chrysomya megacephala que é saprófaga. Esta última deposita seus ovos em matéria orgânica em decomposição, onde as larvas irão se desenvolver. Neste contexto, nossa hipótese é que genes quimiossensoriais, principalmente olfativos, tiveram um papel crítico na transição do hábito de vida-livre (como observado em Ch. megacephala) para o parasitismo obrigatório, presente em C. hominivorax, sendo cruciais na detecção de sítios para oviposição. Diante disso, o presente projeto busca investigar se a expressão de genes quimiossensoriais pode estar relacionada ao hábito ectoparasitário obrigatório da mosca da bicheira. Para este fim, o projeto tem como principais objetivos (i) anotar, caracterizar e comparar as principais famílias de genes quimiossensoriais olfativos (ORs e IRs) e Proteínas de Ligação a Odores (OBPs) no genoma de C. hominivorax e Ch. megacephala; e (ii) analisar o perfil de expressão desses genes na antena (principal órgão olfativo em insetos) de fêmeas de C. hominivorax e Ch. megacephala em resposta a odores emitidos de potenciais sítios de oviposição, utilizando sequenciamento em larga-escala de mRNAs (RNA-Seq). Outras famílias gênicas que estiverem diferencialmente expressas também serão investigadas, mas os esforços serão concentrados em ORs, IRs e OBPs. Em conjunto, essas investigações serão fundamentais para uma melhor compreensão dos mecanismos moleculares responsáveis pelas respostas comportamentais mediadas por genes olfativos em C. hominivorax, principalmente relativos aos mecanismos responsáveis pela localização de sítios para oviposição. Os dados gerados por este projeto irão contribuir para os estudos de genômica funcional, comparativa e evolutiva na família Calliphoridae, atualmente em desenvolvimento no LabGEA, gerando informações cruciais para o melhor entendimento da evolução do ectoparasitismo obrigatório em C. hominivorax. Além disso, os resultados deste projeto possuem o potencial de refinar nosso atual conhecimento acerca de como esta espécie reconhece, localiza e infesta de forma tão eficiente um hospedeiro vivo, auxiliando futuramente no desenvolvimento de novas estratégias de controle no Brasil e em outras regiões da América do Sul e Central, onde os prejuízos econômicos à saúde e produção animal persistem. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

GONCALVES, ROGERIO MARTINS; MASTRANGELO, THIAGO; VERLE RODRIGUES, JOSE CARLOS; PAULO, DANIEL FERNANDO; OMOTO, CELSO; CORREA, ALBERTO SOARES; LIMA DE AZEREDO-ESPIN, ANA MARIA. Invasion origin, rapid population expansion, and the lack of genetic structure of cotton bollworm (Helicoverpa armigera) in the Americas. ECOLOGY AND EVOLUTION, v. 9, n. 13, p. 7378-7401, JUL 2019. (14/11495-3, 14/10504-9, 18/04478-6, 15/02079-9)