Wolbachia é uma bactéria intracelular obrigatória, de transmissão vertical, encontrada em tecidos reprodutivos de muitos artrópodes e nematóides. Ela manipula o ciclo reprodutivo de seus hospedeiros, induzindo partenogênese, feminização, morte de machos e incompatibilidade citoplasmática. No intuito de verificar a existência de alterações reprodutivas em mosquitos Culex quinquefasciatus infectados por Wolbachia (cepa B), tratamos com antibiótico uma colônia infectada e obtivemos uma colônia livre da infecção. Os mosquitos de nossas colônias apresentam o fenômeno de incompatibilidade citoplasmática. Paralelamente, a infecção causa redução do número de ovos e diminui a mortalidade de larvas e pupas, fazendo com que o número de adultos emergidos seja estatisticamente igual entre os animais infectados e não infectados. Além disso, observamos que mosquitos coletados na natureza, na cidade de São Paulo, Brasil, estão infectados pela mesma cepa da bactéria. / Wolbachia is an obligatory intracellular bacterium, maternally inherited, found in reproductive tissues of many arthropods and nematodes. It manipulates the reproductive behavior of their hosts, inducing parthenogenesis, feminization, male-killing and cytoplasmic incompatibility. In order to verify the existence of reproductive manipulation in Culex quinquefasciatus mosquitoes infected with Wolbachia (B strain), an infected population was treated with antibiotic to obtain a Wolbachia free colony. The mosquitoes of our colonies present the cytoplasmic incompatibility phenomenon. In parallel, infection causes reduction in the number of eggs and decreases the mortality of larvae and pupae, making the number of emerged adults statistically equal between the infected and uninfected animals. Furthermore, we observed that wild mosquitoes collected in Sao Paulo city, Brazil, are infected by the same strain of bacteria.

Apresenta-se estudo revisionário da Seção Spissipes de Culex (Melanoconion), onde são feitas descrições de formas adultas, incluídos as genitálias de ambos os sexos e o cibário das fêmeas. Sob o ponto de vista taxonômico, considera-se a existência atual de 22 espécies válidas das quais duas são consideradas como novas. Culex nicaroensis Duret foi retirada pois, a análise de suas características morfológicas permitiu alegar a conclusão de não pertencer ao subgênero Melanoconion, ficando sem reconhecimento subgenérico. Além disso, procedeu-se ao estabelecimento da sinonímia de Culex alvarezi Sutil Oramas, Pulido Florenzano & Amarista Menezes com Culex spissipes (Theobald). Levando em consideração vários caracteres das formas supramencionadas, pôde-se subdividir a Seção em grupos e subgrupos, mediante afinidades morfológicas que, à luz dos atuais conhecimentos, permite serem ponderadas. Sob o ponto de vista biogeográfico são apresentados os dados disponíveis, daí resultando mapas de distribuição. A importância epidemiológica desse grupo de culicídeos é apresentada mediante o levantamento dos conhecimentos obtidos até agora na literatura. Foram elaboradas chaves para identificação específica. / The Spissipes Section of the subgenus Melanoconion of Culex is revised; 22 species are recognized and two taxonomic changes are made in their classification. Culex alvarezi Sutil Oramas, Pulido Florenzano & Amarista Menezes is synonymized with Culex spissipes (Theobald), and two new forms of Culex taeniopus Dyar and Knab from São Paulo State, Brazil, are described. Based on characters of female and male genitalia, Culex nicaroensis Duret has been deduced not to belong in the subgenus Melanoconion, and is regarded as member of the genus Culex without subgeneric assignment. Description of female and male adults, female cibarium, and genitalia of both sexes are given; groups and subgroups are recognized. Available data about distribution and bionomics of each species are discussed. Maps showing the entire known range of the species are given. Information on disease relations, obtained from the literature, is given. Keys for species identification based on morphological characters observed in adults, male genitalia and female cibarium are provided.

O avanço na distribuição geográfica de mosquitos vetores é seguido pela emergência de vírus e doenças em novas áreas para as quais não há disponibilidade de vacinas efetivas e drogas terapêuticas específicas são insuficientes. Métodos de controle de mosquitos tradicionais perderam efetividade, devido principalmente a grande capacidade reprodutiva e flexibilidade genômica dos mosquitos. Controle químico cada vez mais tornase restrito, acarretando na urgente necessidade de novas formas de controle. A liberação de machos carregando um gene letal dominante (RIDL) oferece novas abordagens aplicáveis ao controle de mosquitos e ainda assim ecológicas e espécie específica. Mosquitos Culex quinquefasciatus foram transformados com sucesso apenas uma vez, apesar do esforço de diversos laboratórios em obter uma linhagem transgênica estável. Foi desenvolvido um método de expressão transiente em mosquitos Culex, que insere plasmídeos contendo genes efetores na hemolinfa e tecidos subjacentes do mosquito. Foi observada a expressão da proteína fluorescente DsRed2, em mosquitos Culex quinquefasciatus adultos mediada por plasmídeos. Esta expressão pode ser considerada um importante passo na transformação de mosquitos Culex, além de potencial uso em estratégias de controle genético e interações gênicas. Para que novas formas de controle sejam realmente efetivas é vital que se conheça a estrutura genética da população alvo. Marcadores moleculares têm sido extensivamente utilizados em estudos filogenéticos e taxonômicos de diversas espécies de insetos. Microssatélites são de grande utilidade para observar estruturas populacionais, tanto em âmbito geográfico, quanto na escala evolucionária. Foi possível observar a formação de clusters e de padrões genéticos distintos entre as populações analisadas, criando um panorama genético dos mosquitos Culex quinquefasciatus coletados no Brasil / The increase in the geographic distribution of vectors is accompanied by the emergence of viruses and diseases in new areas. There are insufficient specific therapeutic drugs available and there are no reliable vaccines to malaria or dengue. Most mosquito control measures have failed to achieve their goals, mostly because of the mosquitos great reproductive capacity and genomic flexibility. Chemical control is increasingly restricted therefore other strategies for mosquito control are desperately needed. Releasing of Insects Carrying a Dominant Lethal Gene (RIDL) offers a new approach that can be applied to mosquitoes yet environmentally friendly and species-specific. Culex quinquefasciatus mosquitoes have been successfully genetically modified only once, despite the efforts of several laboratories to transform and establish a stable strain. We have adapted a transient gene expression method, in Culex, that delivers plasmid DNA directly to the mosquito hemolymph and additional tissues. We were able to express DsRed2 fluorescent protein in adult Culex quinquefasciatus mosquitoes by injecting plasmids directly into their thorax. The expression of DsRed2 in adult Culex quinquefasciatus mosquitoes is an important stepping stone to genetic transformation and the potential use of new control strategies and genetic interactions. If new methods of control are to become really effective it is vital to know the genetic structure of the target population. Molecular markers have been widely used in phylogenetic and taxonomic studies of various groups of insects. Microsatellites are very useful for observing the population structure both geographically and evolutionarily. It has been possible to observe the formation of clusters and distinct genetic patterns among the analyzed populations creating a panorama of Culex quinquefasciatus mosquitoes populations present in Brazil

O mosquito Culex quinquefasciatus é considerado praga urbana e tem a capacidade de se desenvolver em águas altamente poluídas atingindo elevada densidade. Mosquitos desta espécie possuem importância vetorial na transmissão de parasitas e arboviroses. Medidas de controle químico têm se mostrado ineficazes, além de serem altamente prejudiciais ao meio ambiente. Desse modo, novas tecnologias de controle foram desenvolvidas, entre elas o SIT (Sterile Insect Technique) que utiliza radiação para esterilizar machos e liberá-los no ambiente para copular com fêmeas selvagens. Posteriormente métodos genéticos baseados nessa técnica têm sido propostos. O sistema RIDL (Liberação de Insetos Carregando Gene Letal Dominante), consiste na integração de um gene letal dominante associado a um promotor específico de fêmea, dispensando a etapa de esterilização por radiação. Nesse processo os insetos recebem dieta suplementada com um repressor químico. A expressão do gene letal dominante é mantida desligada enquanto este repressor é adicionado ao meio das larvas. Para as amostras que estariam sendo preparadas para liberação, o repressor é retirado, e o gene letal dominante é ativado, causando a morte de todas as fêmeas, restando apenas machos para liberação. Os machos homozigotos para o gene letal seriam liberados para copular com fêmeas selvagens. A progênie seria heterozigota para o gene letal, porém somente os machos sobreviveriam. Parte crucial para o sucesso deste projeto foi a adaptação do método de microinjeção de embriões para a espécie Culex quinquefasciatus tornando possível a injeção dos transgenes LA513, LA882 e LA3653 com o objetivo de obtermos linhagens transgênicas. A obtenção de linhagens transgênicas com estas construções se mostraram mais laboriosa do que o previsto, dificultando a transgenia. Porém, as aplicações práticas em controle de vetores utilizando a técnica do RIDL são imensas e pode se tornar uma importante ferramenta do Manejo Integrado de vetores. / The Culex quinquefasciatus mosquitoes are considered urban plague and are able to grown in polluted water achieving high density. This specie are important vectors in the transmission of parasites and arbovirus. Chemical control methods shown to be ineffective and highly hazards to the environment. In this way, new technologies of control have been developed, among them there is SIT (Sterile Insect Technique) that utilizes radiation to sterilize males and then release in the environment to mate with wild females. New genetic methods are been proposed based on the SIT technique, they relies on the integration of a dominant lethal gene associated to a specific promoter of female avoiding the need for radiation (RIDL). In this process the insects receive diet supplemented with a chemical repressor (tetracycline). The expression of the dominant lethal gene is kept off while this repressor is added to the larvae. For the samples that would be being prepared for release, the repressor is removed, and the dominant lethal gene is activated, causing the death of all the females, and consequently only leaving male for release. The homozygous males for the lethal gene would be set free to mate with the wild females. The lineages would be heterozygous for the lethal gene and only males would survive. Since that, the capacity of mating of the transgenic males produced by method RDIL is an important prerequisite for the success of the program. It was crucial to achieve the objectives of this project adapt the microinjection method to Culex quinquefasciatus, so it became possible inject the LA513, LA882 and LA3653 plasmids seeking for the transgenic transformation. The obtaining of the transgenic mosquito Culex quinquefasciatus seems to be more difficult then expected and its development was harmed. The practical applications using RIDL in vector control is huge and can become a useful tool in the Integrated Management of vectors.

Wolbachia é uma bactéria intracelular obrigatória, de transmissão vertical, encontrada em tecidos reprodutivos de muitos artrópodes e nematóides. Ela manipula o ciclo reprodutivo de seus hospedeiros, induzindo partenogênese, feminização, morte de machos e incompatibilidade citoplasmática. No intuito de verificar a existência de alterações reprodutivas em mosquitos Culex quinquefasciatus infectados por Wolbachia (cepa B), tratamos com antibiótico uma colônia infectada e obtivemos uma colônia livre da infecção. Os mosquitos de nossas colônias apresentam o fenômeno de incompatibilidade citoplasmática. Paralelamente, a infecção causa redução do número de ovos e diminui a mortalidade de larvas e pupas, fazendo com que o número de adultos emergidos seja estatisticamente igual entre os animais infectados e não infectados. Além disso, observamos que mosquitos coletados na natureza, na cidade de São Paulo, Brasil, estão infectados pela mesma cepa da bactéria. / Wolbachia is an obligatory intracellular bacterium, maternally inherited, found in reproductive tissues of many arthropods and nematodes. It manipulates the reproductive behavior of their hosts, inducing parthenogenesis, feminization, male-killing and cytoplasmic incompatibility. In order to verify the existence of reproductive manipulation in Culex quinquefasciatus mosquitoes infected with Wolbachia (B strain), an infected population was treated with antibiotic to obtain a Wolbachia free colony. The mosquitoes of our colonies present the cytoplasmic incompatibility phenomenon. In parallel, infection causes reduction in the number of eggs and decreases the mortality of larvae and pupae, making the number of emerged adults statistically equal between the infected and uninfected animals. Furthermore, we observed that wild mosquitoes collected in Sao Paulo city, Brazil, are infected by the same strain of bacteria.

Diversas espécies de mosquitos do gênero Culex Linnaeus são vetores de nematóides que causam filariose linfática (Wuchereria bancrofti) e de vários arbovírus, incluindo o Vírus do Nilo Ocidental (VNO) que causa encefelites em animais e humanos. Embora seja o maior gênero da família Culicidae, com 763 espécies conhecidas, pouco se sabe sobre a taxonomia e as relações filogenéticas do grupo. Considerando-se a grande diversidade de espécies do gênero Culex, as dificuldades para a identificação morfológica, devidas principalmente ao fato das fêmeas serem morfologicamente muito similares, o presente trabalho teve como objetivos: (1) Solucionar problemas relacionados à nomenclatura; (2) Estimar as relações filogenéticas entre espécies de diferentes subgêneros; (3) Examinar o monofiletismo de subgêneros da Região Neotropical; (4) Estimar as relações evolutivas entre subgêneros neotropicais; (5) Estimar a posição filogenética do gênero Lutzia em relação à Culex; (6) Discutir sobre a utilização do gene citocromo c oxidase da subunidade I (COI) para o gênero Culex. Foram analisadas sequências correspondentes a um fragmento de 478 pares de bases do gene COI de 36 indivíduos pertencentes a 16 espécies do gênero Culex. Foram avaliadas espécies de quatro subgêneros, Culex, Phenacomyia, Melanoconion e Microculex e uma espécie do gênero Lutzia. As sequências do gene COI foram comparadas através das análises de Máxima Parcimônia, Máxima Verossimilhança e Bayesiana. Os resultados das análises das sequências de COI, utilizando ao modelo de Kimura 2-parâmetros, de Culex dolosus, Culex mollis e Culex imitator, demonstram a presença de divergências intraespecíficas altas (3,1%, 2,3% e 3,5%, respectivamente). Os valores do modelo Kimura 2-parâmetros indicam que esses taxa podem representar complexos de espécies. As topologias de MV, MP e Bayesiana mostraram que tanto o gênero Culex como o subgênero Culex são parafiléticos, pois o primeiro não inclui o gênero Lutzia e o segundo exclui o Phenacomyia. Os resultados indicam que Lutzia é subgênero de Culex e Phenacomyia um grupo monofilético do subgênero Culex. O marcador molecular COI foi de fácil utilização e análise, provando ser ferramenta útil para estudos filogenéticos e para a taxonomia molecular de Culex / Species of the genus Culex Linnaeus mosquitoes have been pointed out as the main vectors of lymphatic filariases. Furthermore, they are important vectors of encephalitis across the world, including the West Nile Virus. Although being the major genus in Culicidae family, with 763 valid species, Culex, in a taxonomic and phylogenetic sense, is one of the least known. Considering the great diversity of species of mosquitoes in this genus, and the fact that females of several species are vary similar morphologically, the present study aimed to: (1) Solve problems related to nomenclature (2) estimate the phylogenetic relationships of species used in the work; (3) examine the monophyly of subgenera of the Neotropical Region; (4) estimate the evolutionary relationships between neotropical subgenera; (5) estimate the phylogenetic position of the genus Lutzia in the Culex, (6) discuss the use of the gene cytochrome c oxidase subunit I (COI) to the genus Culex. We analyzed sequences corresponding to a fragment of 478 base pairs of the COI gene of 36 individuals belonging to 16 species of the genus Culex. Species were evaluated in four subgenera, Culex, Phenacomyia, Melanoconion and Microculex and one species of the genus Lutzia. The COI gene sequences were compared using analysis of Maximum Parsimony, Maximum Likelihood and Bayesian. The results of the analysis of the COI sequences, used the model of Kimura 2-parameters of Culex dolosus, Culex mollis and Culex imitator, demonstrate the presence of high intraspecific divergence (3.1%, 2.3% and 3.5% respectively). These values indicate that these taxa may represent complexes of species. The topologies of ML, MP and Bayesian showed that both genus Culex as subgenus Culex are paraphyletic because the first does not include the genus Lutzia and the second excludes the Phenacomyia subgenus. The results indicate that Lutzia is a subgenus of Culex and Phenacomyia is a monophyletic group of subgenus Culex. The molecular marker COI was easy to use and analyzing, proving to be useful tool for phylogenetic studies and the molecular taxonomy of Culex

Made available in DSpace on 2012-05-07T14:40:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 000015.pdf: 28187182 bytes, checksum: 7c5d1bdc37db0b9acc0900ca0cd85dce (MD5) Previous issue date: 2008 / O Bacillus sphaericus (Bsp) é uma bactéria entomopatógena eficiente para o controle de Culex quinquefasciatus, um importante vetor da filariose e arboviroses. O fator larvicida do Bsp é a toxina binária (Bin) e a sua ação em C. quinquefasciatus depende da ligação ao receptor Cqm1. A ausência deste receptor no epitélio intestinal é o principal mecanismo de resistência à toxina Bin. Larvas resistentes a esta toxina, são susceptíveis ao Bsp IAB59 que, além da Bin, produz as toxinas Cry48Aa e Cry49Aa. O principal objetivo deste estudo foi caracterizar os efeitos de toxinas do Bsp nas células do epitélio intestinal de C. quinquefasciatus, utilizando como modelos larvas de uma colônia susceptível a todas as toxinas estudadas (S), de uma colônia resistente à toxina Bin (R2362) e de uma colônia resistente à Bin e Cry48Aa/Cry49Aa (RIAB59). Na primeira etapa, larvas não tratadas das colônias S e R2362 disseccionadas 30 min, 4, 6 e 48 h após a muda para o 4° estádio foram fixadas e processadas para microscopia eletrônica de transmissão (MET). A avaliação morfológica do epitélio intestinal mostrou que células de larvas R2362, ao final do 4° estádio, são caracterizadas por um intenso acúmulo de inclusões lipídicas, sugerindo que a ausência da a-glicosidase Cqm1 pode estar envolvida com alterações no metabolismo. Para caracterizar os efeitos causados pelas toxinas no epitélio intestinal, as larvas foram disseccionadas 1 e 6 h após o tratamento e processadas para MET. A avaliação ultra-estrutural da ação da toxina Bin nas células do epitélio intestinal mostrou que os principais efeitos em larvas S foram a vacuolização citoplasmática e destruição de microvilosidades. Estes foram observados exclusivamente em células que possuem o receptor Cqm1, demonstrando que esta molécula é essencial para mediar a ação da toxina Bin. Em células de larvas das colônias S e R2362, susceptíveis à Cry48Aa/Cry49Aa, o principal efeito destas toxinas foi a vacuolização mitocondrial, e este parece estar associado à Cry48Aa que possui estrutura de 3 domínios típica de toxinas da família Cry. Efeitos similares aos da toxina Bin também foram observados e parecem resultantes da ação da Cry49Aa que possui homologia com toxinas do tipo binária. Os dados mostram que a Cry48Aa/Cry49Aa possui uma ação complexa nas células e seu sítio de ligação é diferente do Cqm1. Combinações da toxina Bin com as toxinas Cry11Aa e Cyt1Aa do Bti também provocaram alterações em células de larvas R2362, desprovidas do receptor Cqm1. A combinação Bin/Cry11Aa causou efeitos similares aos induzidos pela toxina Cry48Aa/Cry49Aa, e sugerem que as toxinas de 3 domínios, Cry11Aa e Cry48Aa, podem mediar os efeitos das toxinas Bin e Cry49Aa, respectivamente, nos modelos estudados. A combinação Bin/Cyt1Aa provocou efeitos drásticos como a perda precoce de microvilosidades e a lise celular, característica da toxina Cyt1Aa que apresenta ação citolítica. Os resultados deste trabalho contribuem para o entendimento do modo de ação de toxinas do Bsp, bem como do efeito sinergístico de suas toxinas com aquelas do Bti

Apresenta-se estudo revisionário da Seção Spissipes de Culex (Melanoconion), onde são feitas descrições de formas adultas, incluídos as genitálias de ambos os sexos e o cibário das fêmeas. Sob o ponto de vista taxonômico, considera-se a existência atual de 22 espécies válidas das quais duas são consideradas como novas. Culex nicaroensis Duret foi retirada pois, a análise de suas características morfológicas permitiu alegar a conclusão de não pertencer ao subgênero Melanoconion, ficando sem reconhecimento subgenérico. Além disso, procedeu-se ao estabelecimento da sinonímia de Culex alvarezi Sutil Oramas, Pulido Florenzano & Amarista Menezes com Culex spissipes (Theobald). Levando em consideração vários caracteres das formas supramencionadas, pôde-se subdividir a Seção em grupos e subgrupos, mediante afinidades morfológicas que, à luz dos atuais conhecimentos, permite serem ponderadas. Sob o ponto de vista biogeográfico são apresentados os dados disponíveis, daí resultando mapas de distribuição. A importância epidemiológica desse grupo de culicídeos é apresentada mediante o levantamento dos conhecimentos obtidos até agora na literatura. Foram elaboradas chaves para identificação específica. / The Spissipes Section of the subgenus Melanoconion of Culex is revised; 22 species are recognized and two taxonomic changes are made in their classification. Culex alvarezi Sutil Oramas, Pulido Florenzano & Amarista Menezes is synonymized with Culex spissipes (Theobald), and two new forms of Culex taeniopus Dyar and Knab from São Paulo State, Brazil, are described. Based on characters of female and male genitalia, Culex nicaroensis Duret has been deduced not to belong in the subgenus Melanoconion, and is regarded as member of the genus Culex without subgeneric assignment. Description of female and male adults, female cibarium, and genitalia of both sexes are given; groups and subgroups are recognized. Available data about distribution and bionomics of each species are discussed. Maps showing the entire known range of the species are given. Information on disease relations, obtained from the literature, is given. Keys for species identification based on morphological characters observed in adults, male genitalia and female cibarium are provided.

O avanço na distribuição geográfica de mosquitos vetores é seguido pela emergência de vírus e doenças em novas áreas para as quais não há disponibilidade de vacinas efetivas e drogas terapêuticas específicas são insuficientes. Métodos de controle de mosquitos tradicionais perderam efetividade, devido principalmente a grande capacidade reprodutiva e flexibilidade genômica dos mosquitos. Controle químico cada vez mais tornase restrito, acarretando na urgente necessidade de novas formas de controle. A liberação de machos carregando um gene letal dominante (RIDL) oferece novas abordagens aplicáveis ao controle de mosquitos e ainda assim ecológicas e espécie específica. Mosquitos Culex quinquefasciatus foram transformados com sucesso apenas uma vez, apesar do esforço de diversos laboratórios em obter uma linhagem transgênica estável. Foi desenvolvido um método de expressão transiente em mosquitos Culex, que insere plasmídeos contendo genes efetores na hemolinfa e tecidos subjacentes do mosquito. Foi observada a expressão da proteína fluorescente DsRed2, em mosquitos Culex quinquefasciatus adultos mediada por plasmídeos. Esta expressão pode ser considerada um importante passo na transformação de mosquitos Culex, além de potencial uso em estratégias de controle genético e interações gênicas. Para que novas formas de controle sejam realmente efetivas é vital que se conheça a estrutura genética da população alvo. Marcadores moleculares têm sido extensivamente utilizados em estudos filogenéticos e taxonômicos de diversas espécies de insetos. Microssatélites são de grande utilidade para observar estruturas populacionais, tanto em âmbito geográfico, quanto na escala evolucionária. Foi possível observar a formação de clusters e de padrões genéticos distintos entre as populações analisadas, criando um panorama genético dos mosquitos Culex quinquefasciatus coletados no Brasil / The increase in the geographic distribution of vectors is accompanied by the emergence of viruses and diseases in new areas. There are insufficient specific therapeutic drugs available and there are no reliable vaccines to malaria or dengue. Most mosquito control measures have failed to achieve their goals, mostly because of the mosquitos great reproductive capacity and genomic flexibility. Chemical control is increasingly restricted therefore other strategies for mosquito control are desperately needed. Releasing of Insects Carrying a Dominant Lethal Gene (RIDL) offers a new approach that can be applied to mosquitoes yet environmentally friendly and species-specific. Culex quinquefasciatus mosquitoes have been successfully genetically modified only once, despite the efforts of several laboratories to transform and establish a stable strain. We have adapted a transient gene expression method, in Culex, that delivers plasmid DNA directly to the mosquito hemolymph and additional tissues. We were able to express DsRed2 fluorescent protein in adult Culex quinquefasciatus mosquitoes by injecting plasmids directly into their thorax. The expression of DsRed2 in adult Culex quinquefasciatus mosquitoes is an important stepping stone to genetic transformation and the potential use of new control strategies and genetic interactions. If new methods of control are to become really effective it is vital to know the genetic structure of the target population. Molecular markers have been widely used in phylogenetic and taxonomic studies of various groups of insects. Microsatellites are very useful for observing the population structure both geographically and evolutionarily. It has been possible to observe the formation of clusters and distinct genetic patterns among the analyzed populations creating a panorama of Culex quinquefasciatus mosquitoes populations present in Brazil

Diversas espécies de mosquitos do gênero Culex Linnaeus são vetores de nematóides que causam filariose linfática (Wuchereria bancrofti) e de vários arbovírus, incluindo o Vírus do Nilo Ocidental (VNO) que causa encefelites em animais e humanos. Embora seja o maior gênero da família Culicidae, com 763 espécies conhecidas, pouco se sabe sobre a taxonomia e as relações filogenéticas do grupo. Considerando-se a grande diversidade de espécies do gênero Culex, as dificuldades para a identificação morfológica, devidas principalmente ao fato das fêmeas serem morfologicamente muito similares, o presente trabalho teve como objetivos: (1) Solucionar problemas relacionados à nomenclatura; (2) Estimar as relações filogenéticas entre espécies de diferentes subgêneros; (3) Examinar o monofiletismo de subgêneros da Região Neotropical; (4) Estimar as relações evolutivas entre subgêneros neotropicais; (5) Estimar a posição filogenética do gênero Lutzia em relação à Culex; (6) Discutir sobre a utilização do gene citocromo c oxidase da subunidade I (COI) para o gênero Culex. Foram analisadas sequências correspondentes a um fragmento de 478 pares de bases do gene COI de 36 indivíduos pertencentes a 16 espécies do gênero Culex. Foram avaliadas espécies de quatro subgêneros, Culex, Phenacomyia, Melanoconion e Microculex e uma espécie do gênero Lutzia. As sequências do gene COI foram comparadas através das análises de Máxima Parcimônia, Máxima Verossimilhança e Bayesiana. Os resultados das análises das sequências de COI, utilizando ao modelo de Kimura 2-parâmetros, de Culex dolosus, Culex mollis e Culex imitator, demonstram a presença de divergências intraespecíficas altas (3,1%, 2,3% e 3,5%, respectivamente). Os valores do modelo Kimura 2-parâmetros indicam que esses taxa podem representar complexos de espécies. As topologias de MV, MP e Bayesiana mostraram que tanto o gênero Culex como o subgênero Culex são parafiléticos, pois o primeiro não inclui o gênero Lutzia e o segundo exclui o Phenacomyia. Os resultados indicam que Lutzia é subgênero de Culex e Phenacomyia um grupo monofilético do subgênero Culex. O marcador molecular COI foi de fácil utilização e análise, provando ser ferramenta útil para estudos filogenéticos e para a taxonomia molecular de Culex / Species of the genus Culex Linnaeus mosquitoes have been pointed out as the main vectors of lymphatic filariases. Furthermore, they are important vectors of encephalitis across the world, including the West Nile Virus. Although being the major genus in Culicidae family, with 763 valid species, Culex, in a taxonomic and phylogenetic sense, is one of the least known. Considering the great diversity of species of mosquitoes in this genus, and the fact that females of several species are vary similar morphologically, the present study aimed to: (1) Solve problems related to nomenclature (2) estimate the phylogenetic relationships of species used in the work; (3) examine the monophyly of subgenera of the Neotropical Region; (4) estimate the evolutionary relationships between neotropical subgenera; (5) estimate the phylogenetic position of the genus Lutzia in the Culex, (6) discuss the use of the gene cytochrome c oxidase subunit I (COI) to the genus Culex. We analyzed sequences corresponding to a fragment of 478 base pairs of the COI gene of 36 individuals belonging to 16 species of the genus Culex. Species were evaluated in four subgenera, Culex, Phenacomyia, Melanoconion and Microculex and one species of the genus Lutzia. The COI gene sequences were compared using analysis of Maximum Parsimony, Maximum Likelihood and Bayesian. The results of the analysis of the COI sequences, used the model of Kimura 2-parameters of Culex dolosus, Culex mollis and Culex imitator, demonstrate the presence of high intraspecific divergence (3.1%, 2.3% and 3.5% respectively). These values indicate that these taxa may represent complexes of species. The topologies of ML, MP and Bayesian showed that both genus Culex as subgenus Culex are paraphyletic because the first does not include the genus Lutzia and the second excludes the Phenacomyia subgenus. The results indicate that Lutzia is a subgenus of Culex and Phenacomyia is a monophyletic group of subgenus Culex. The molecular marker COI was easy to use and analyzing, proving to be useful tool for phylogenetic studies and the molecular taxonomy of Culex