Este trabalho teve como objetivo principal descrever a diversidade genética e identificar a estrutura populacional de populações de tamanduá-mirim distribuídas ao longo dos biomas brasileiros através do uso de ferramentas de genética de populações e do acesso a regiões neutras e adaptativas do genoma da espécie. A amostragem de indivíduos de tamanduá-mirim é complicada pela difícil detecção do animal em trabalhos de campo, pela sua complicada captura e manipulação. Assim, fez-se necessário o uso de espécimes de museu e de amostras não-invasivas. A fim de validar o uso das mesmas para a genotipagem confiável de oito locos de microssatélites desenvolvidos para a espécie foi utilizado um método de padronização da qualidade das amostras (Índice de Qualidade, QI) e estimativa dos erros de genotipagem. Foi observada uma qualidade superior das amostras não invasivas (N=19) em relação às peles de museu (N=138). Foi possível também eliminar amostras com desempenho ruim (QI<0.7 e sucesso de amplificação maior que 75%), e garantir a confiabilidade dos resultados de microssatélites das amostras que permaneceram no estudo para análises posteriores. Devido à grande área de distribuição da espécie de forma contínua, se tornou complicado traçar populações pré-definidas. Assim, a abordagem da genética da paisagem foi a ferramenta mais apropriada para o estudo da estrutura de populações em T. tetradactyla (N=176). Comparativamente, duas abordagens foram usadas: agrupamento de indivíduos pelo critério de proximidade geográfica, designado aqui como a priori (20 populações), e análises baseadas no indivíduo, sem informação prévia de agrupamento populacional, referida no capítulo como a posteriori (quatro transectos testados). Foram encontrados níveis de diversidade moderados (média de 11.38 alelos por lóco) e poucas evidências de estruturação entre populações das localidades amostradas (K=2 na maioria dos testes). Os indivíduos que mostraram maior diferenciação foram originados da Floresta Amazônica. Esta região também demonstrou maior diversidade genética (riqueza alélica e heterozigosidade esperada) que as outras. Por outro lado, populações distribuídas ao longo da Mata Atlântica e regiões adjacentes demonstraram um padrão de isolamento por distância. Populações do Brasil central (Cerrado e Pantanal) não demonstraram diferenciação em relação às demais. Finalmente, foi estudada a variação genética adaptativa da espécie através da diversidade do gene DRB do complexo MHC. Esta família gênica codifica proteínas envolvidas no reconhecimento de antígeno e ativação da resposta imune adaptativa, e são regulados por seleção natural, especialmente por pressão seletiva dirigida por patógenos. É esperado que a diversidade de patógenos seja distinta nos biomas brasileiros, sendo os ambientes florestais mais biodiversos neste quesito do que ambientes da Diagonal Seca, o que representa pressões seletivas diferentes. Assim, foi investigada a diversidade do gene DRB éxon 2 em indivíduos (N=65) dos diferentes biomas brasileiros através de sequenciamento de nova geração (454 GS Junior), e os resultados de distribuição dos alelos foram comparados com os microssatélites. Foi encontrada uma alta diversidade (60 alelos no nível de aminoácido e 70 alelos no nível de nucleotídeos) e assinaturas claras de seleção positiva no gene (dN/dS=2.94). Maior riqueza alélica e proporção de alelos privados foram encontradas em biomas florestados, especialmente na Floresta Amazônica. Além disso, os marcadores neutros (microssatélites), demonstraram padrões similares ao DRB, revelando a força de eventos demográficos e deriva genética que também moldaram os padrões de diversidade deste gene do MHC / This work aimed to describe the genetic diversity and population structure of populations of the lesser anteater distributed along Brazilian biomes through population genetic tools, accessing neutral and adaptive genomic regions of the species. Sampling lesser anteater individuals is complicated due to infrequent detection of the animal in field works, its complicated capture and manipulation. Thus, it was necessary to use museum specimens and noninvasive samples. To validate these samples for the reliable genotyping of eight microsatellite loci developed for the species, a standardization method of the quality of samples (Quality Index, QI) and genotyping errors was used. A superior quality of noninvasive samples (N=19) compared to study skins (N=138) was observed. It was also possible to eliminate samples with a bad performance (QI<0.7 and amplification success higher than 75%), and thus guarantee the reliability of microsatellites results for samples kept in further analysis. Due to the great and continuous distribution area of the species, it becomes difficult to delineate predefined populations. Thereby, landscape genetics approach was a better suited tool for studying the population structure of T. tetradactyla individuals (N=176). Comparatively, two approaches were used: grouping of individuals by a geographical proximity criterion, designated here as a priori (20 populations), and analysis based on individuals, without previous information of population grouping, referred here as a posteriori (four transects tested). Moderate levels of diversity were found (average of 11.38 alleles per locus), and few evidences for structuring between populations of the sampled localities (K=2 in most tests). The individuals showing the major differentiation were originated from the Amazon Forest. This region also demonstrated higher genetic diversity (allelic richness and expected heterozygosity) than others. By the other hand, populations distributed in Atlantic Forest and adjacent regions demonstrated a pattern of isolation by distance. Populations from central Brazil (Cerrado and Pantanal) did not show distinction from the others. Finally, the adaptive genetic variation of the species was studied through DRB gene diversity, from MHC. This gene family codes for proteins involved in the antigen recognition and activation of the adaptive immune response, and are regulated by natural selection, especially by selective pressure driven by pathogens. It is expected that the pathogen diversity is distinct in Brazilian biomes, being florested biomes more diverse than dry central Brazil environments, which represents different selective pressures. Therefore, the diversity of DRB exon 2 gene in individuals (N=65) from different Brazilian biomes was investigated through Next Generation Sequencing (454 GS Junior), and the results of allele distributions were compared with microsatellites. A high diversity was found (60 alleles in amino acid level and 70 in nucleotide level) and clear signatures of positive selection in DRB (dN/dS=2.94). Greater allelic richness and private allele number were found in forested biomes, especially in the Amazon Florest. Besides, neutral markers (microsatellites) demonstrated similar patterns to DRB, revealing the strength of demographic events and genetic drift in shaping the diversity patterns in MHC
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-19032015-135006 |
| Date | 18 December 2014 |
| Creators | Lara, Camila Clozato |
| Contributors | Morgante, Joao Stenghel |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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