Orientador: Lilian Madi-Ravazzi / Banca: Andréa Regina Baptista Rossit / Banca: Claudia Márcia Aparecida Carareto / Resumo: Uma questão central da evolução da resistência a inseticidas é o custo adaptativo do organismo contendo um genótipo que confere a resistência. O custo adaptativo refere-se à sobrevivência e à habilidade reprodutiva de um organismo. As mutações que conferem resistência aos inseticidas são preditas trazerem um custo na ausência dos mesmos e, consequentemente não se fixam nas populações. Entretanto, a resistência ao DDT em Drosophila melanogaster (DDT-R) está se aproximando de uma fixação global, mesmo após ter sido abolido o uso do DDT. Existem evidências consideráveis na literatura apoiando a hipótese que a resistência ao DDT baseada no metabolismo é poligênica em Drosophila e está parcialmente associada à superexpressão de genes do citocromo P450. Alguns trabalhos, entretanto consideram que a superexpressão de um único gene, Cyp6g1, associado com a inserção de um elemento transponível, Accord em D. melanogaster e Doc em D. simulans, é suficiente para promover a resistência, enquanto outros discutem que a superexpressão desse gene não confere necessariamente a resistência em D. melanogaster. O presente trabalho avaliou sete componentes do valor adaptativo (fertilidade, fecundidade, viabilidade ovo-pupa, viabilidade pupa-imago, viabilidade ovoimago, longevidade e o tempo de desenvolvimento) em quatro experimentos que diferiram quanto à metodologia. Essa análise teve por objetivo avaliar o custo dos fenótipos resistentes de linhagens recém coletadas e de laboratório de D. melanogaster e de D. simulans. Além disso, foi realizada uma análise do polimorfismo dos exons 1 e 2 do gene Cyp6g1, de linhagens resistentes e suscetíveis de laboratório, e resistentes recém coletadas dessas espécies, com o objetivo de examinar a relação entre o nível de suscetibilidade ao DDT e o polimorfismo. Foi verificado que, mesmo após um período de dois anos em... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: A central matter of the evolution in insecticide resistance is the adaptive cost of the organism carrying a genotype that confers resistance. The adaptive cost refers to the survival and reproductive capacity of an organism. Mutations that confer pesticide resistance are predicted to carry a cost in the absence of the pesticide and consequently they are not fixed in the population. However, DDT resistance in Drosophila melanogaster (DDT-R) is closer to a global fixation, even after the suppression of DDT use. There is considerable evidence in the literature supporting the hypothesis that DDT resistance in Drosophila, based on metabolism, is poligenic and partially associated with overexpression of CYP genes. However, a recent study concluded that a single P450 gene, Cyp6g1, associated with the insertion of Accord element in the upstream region, in D. melanogaster, is sufficient to promote resistance. In a striking example of parallel evolution, the insertion of a different transposon, Doc element, is correlated with overtranscription of Cyp6g1 homolog in D. simulans and also show to be related to resistance. Other studies disagree that the overexpression of this gene necessarily confers resistance in D. melanogaster. Seven fitness components (fertility, fecundity, viability - egg-pupa, pupa-imago, egg-imago - developmental time and longevity) were evaluated in the present study, in four experiments that differed in methodology. This analysis aimed at evaluating the cost of the resistant phenotype in both species. In addition, the analysis of the polymorphism of exons 1 and 2 of Cyp6g1 gene of the susceptible and resistant strains of D. melanogaster and D. simulans was performed with the aim of examining the relationship between the degree of polymorphism and the susceptibility to DDT. D. melanogaster and D. simulans strains showed high intra and interspecific variability... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Lilian Madi-Ravazzi / Banca: Carlos Roberto Ceron / Banca: Alba Regina De Abreu Lima / Resumo: D. melanogaster e D. simulans são espécies irmãs nativas da África tropical que divergiram de um ancestral comum a cerca de dois Myr. Estas espécies têm sido comparadas em vários traços, incluindo a morfologia, fisiologia, comportamento sexual, aloenzimas e outras proteínas, inversões cromossômicas, DNA nuclear e mitocondrial, elementos transponíveis, infecção por Wolbachia entre outros. Entretanto, estudos em populações da América do Sul, inclusive do Brasil, são escassos. O objetivo principal do trabalho foi comparar linhagens geográficas de D. melanogaster e D. simulans do Brasil, África e França, quanto à suscetibilidade ao inseticida DDT, ao padrão de beta e alfa esterases, principalmente em relação à frequência do polimorfismo da esterase- 6 em indivíduos fenotipados como resistentes e suscetíveis, e a atividade da glutationa S-transferase. Ambas as espécies mostraram uma ampla variabilidade nos valores da CL50 obtidos. Os maiores valores foram observados nas linhagens africanas de D. melanogaster e D. simulans, TANA (447,89 μg/mL), e TANA-4 (920 μg/mL). A linhagem Canton-S de D. melanogaster foi a que apresentou o menor valor de CL50 = 2,99 μg/mL. Comparando as populações de mesma localidade de ambas as espécies verifica-se que as linhagens de D. melanogaster mostraram valores de CL50 maiores que os de D. simulans, com exceção da linhagem FLO onde D. simulans apresentou um valor de CL50 (94,60) ligeiramente superior ao de D. melanogaster (81,82). Foram analisadas duas bandas α-esterásicas, denominadas de α-1 e α-2, sendo que a banda α-2 foi observada em 100% de todos os indivíduos analisados de ambas as espécies. Os dados mostram maior variabilidade genética para D. melanogaster em relação à resistência ao DDT, alta resistência para as linhagens africanas de ambas as espécies, indicando que estas populações continuam sendo selecionadas por este... / Abstract: D. melanogaster and D. simulans are sister species native to tropical Africa which diverged from a common ancestor about two Myr. These species have been compared in several traits, including morphology, physiology, sexual behavior, allozymes and other proteins, chromosomal inversions, nuclear and mitochondrial DNA, transposable elements, Wolbachia infection among others. However, studies in populations of South America, including Brazil, are scarce. The main objective of the study was to compare geographic strains of D. melanogaster and D. simulans from Brazil, Africa and France, for susceptibility to the insecticide DDT, the pattern of α and β esterases, especially in relation to the frequency of the polymorphism of esterase-6 in individuals phenotyped as resistant and susceptible, and the activity of glutathione-S-transferase . Both species showed a wide variability in LC50 values obtained. The highest values were observed in African strains of D. melanogaster and D. simulans, TANA (447.89 mg / mL), and TANA-4 (920 / mL). The Canton-S strain of D. melanogaster was the one with the lowest LC50 = 2.99 mg / mL. Comparing populations from the same location of both species the strains of D. melanogaster showed LC50 values larger than D. simulans, except FLO D. simulans strain had a LC50 (94.60) slightly higher than D. melanogaster (81.82). We analyzed two bands α-esterases, which we call α-1 and α-2, and the band α-2 was observed in 100% of all individuals analyzed in both species. The data show greater genetic variability for D. melanogaster for resistance to DDT, high resistance to African strains of both species, indicating that these populations continue to be selected by this or another insecticide, the lack of a cline for the F and S alleles in strains of both species, suggest that treatment with DDT may have selected individuals heterozygous for some strains, which may have masked the... / Mestre

Resumo: A presença de resíduos químicos no ambiente afeta todo o ecossistema. Uma das técnicas empregadas para o estudo dos efeitos tóxicos dos resíduos químicos é o biomonitoramento, que utiliza como modelos organismos vivos, entre eles os insetos. Um dos gêneros utilizados é a Drosophila, em particular a espécie D. melanogaster de distribuição cosmopolita. É um organismo geneticamente bem explorado, de fácil manutenção e rápido ciclo biológico, que após o seqüenciamento completo de seu genoma revelou homologia de 60% de seus genes com os genes de doenças humanas. Entre as substâncias químicas que foram investigadas neste trabalho, incluem-se três metais tóxicos (alumínio, cromo e chumbo), um corante (azul Coomassie brilliant G250) e o produto sintético acrilamida. A análise foi realizada em concentrações baixas (50µM) com ênfase na característica acumulativa de cada produto químico durante dez gerações de exposição. As análises, fundamentadas na biologia do inseto, avaliaram sua produtividade, alterações morfológicas, viabilidade das diversas fases do desenvolvimento, o peso dos insetos, o comportamento sexual e a atividade enzimática da carboxilesterase. Foi realizado também um experimento de produtividade comparativo com duas linhagens, uma massal e outra isofêmea. A exposição à acrilamida, aumentou a produtividade na primeira exposição, e também reduziu a viabilidade de ovos para adultos nas gerações F3 e F10. Por sua vez, entre os metais, o chumbo, afetou a viabilidade de ovos em pupas na décima geração e apresentou alterações no tempo de pré-cópula e de cópula. A exposição ao cloreto de alumínio, revelou na primeira e na quinta geração aumento do tempo de pré-cópula, e na décima geração aumento do tempo de cópula. O dicromato de potássio ...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Orientador: Gustavo Orlando Bonilla Rodriguez / Coorientador: Carlos Roberto Ceron / Banca: Paulo Roberto Petersen Hofmann / Banca: Hermione Elly Melara de Campos Bicudo / Mestre

Orientador: Hermione Elly Melara de Campos Bicudo / Banca: Otávio Ricci Júnior / Banca: Cláudia Regina Bonini Domingos / Resumo: A Hidroxiuréia (HU) é utilizada como medicamento em várias doenças humanas, incluindo anemia falciforme e câncer. Basicamente, na primeira, atua aumentando a porcentagem de hemoglobina fetal, o que diminui a gravidade do quadro clínico por inibir a polimerização da hemoglobina S e, no segundo, atua impedindo a síntese de DNA na fase S, desta forma bloqueando a divisão celular. Há preocupação com o tratamento longo com essa substância por causar efeitos colaterais, um dos quais se relaciona a problemas na fertilidade masculina. A Drosophila, devido a várias características, como ser o organismo com maior homologia com o homem quanto às doenças genéticas, por utilizar esses genes homólogos nos mesmos processos, mas de forma simplificada e por expressar os genes humanos em construções transgênicas, é hoje muito utilizada em estudos de doenças humanas e de respostas a fármacos, buscando esclarecer mecanismos de ação e conseqüências do uso. Neste trabalho, foram estudados, sob o efeito da HU em duas concentrações (0,1 e 0,25mg/ml de meio de cultura), no modelo biológico mencionado, as características taxa de oviposição, produtividade (número de descendentes), tempo de desenvolvimento, mortalidade, longevidade, tempo de pré-cópula , duração da cópula, presença de alterações morfológicas externas, morfologia do aparelho reprodutor masculino, modificações do peso das moscas, morfologia dos cromossomos politênicos e padrão de expressão das enzimas esterasicas. A produtividade foi analisada em seis gerações consecutivas, visando obter maior compreensão dos efeitos da HU. Cada característica analisada envolveu uma metodologia diferente, descrita no corpo do trabalho. A análise estatística foi baseada na aplicação da ANOVA, e nas comparações de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. Em algumas características o efeito do tratamento mostrou-se... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Hydroxyurea (HU) is used as a medicine in several human diseases, including sickle cell disease (SCD) and cancer. Basically, in the first, HU acts by increasing the percentage of fetal hemoglobin, thus decreasing the severity of the disease symptoms due to inhibition of the hemoglobin S polymerization. In the second mentioned disease, it acts by preventing DNA synthesis in S phase, thereby blocking cell division. There is some concern about side effects caused by the long-term treatment with HU. One of them relates to problems in male fertility. Drosophila, because of its characteristics, such as being the organism with the highest homologies with man as to genetic diseases, since it uses homologous genes in these processes in a simplified form, and also by expressing human genes in transgenic constructs, is now being widely used in studies of human diseases and responses to drugs, seeking for clarifying action mechanisms and consequences of their use. In this work, we studied, in Drosophila biological characteristics under the effect of HU in two concentrations (0.1 and 0.25 mg / ml of culture medium), including oviposition rate, productivity (number of offspring), time development, mortality, longevity, pre-mating and mating duration, presence of morphological changes in external morphology and in the male reproductive system, fly weight changes, polytene chromosome morphology and patterns of esterase enzymes. Productivity was analyzed in six consecutive generations. Each feature analyzed involved a different methodology, described in the body of the work. Statistical analysis was based on the application of ANOVA, and comparisons using the Kruskal-Wallis and Mann-Whitney tests. In some characteristics, the effect of treatment was dosisdependent. In the light of numbers, productivity was higher in control experiments (C) of six generations, and among the treated ones with... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre