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Previous issue date: 2009-07-31 / Financiadora de Estudos e Projetos / Species of the Anastrepha fraterculus group are one of the most important agricultural pest from South America and form a group of closely related species whose identification is very difficult. It is problematic to establish reciprocal monophyly of species from this group, because of the great variability and superimposition of morphological traits used in their identification. Many evidences suggest that sex-related genes would be good candidates to discriminate species with low divergence, because they could be involved in the speciation of such species and show high level of differentiation rate. Most of such studies are on genes related to male-female interaction, however few are focused on sex-differentiation genes. We originally aimed to study the role of two sex-determination genes, doublesex (dsx) and fruitless (fru), in the differentiation of the species of Anastrepha fraterculus complex. We also studied the molecular evolutionary pattern of these genes, from high divergence interspecific to low divergence intraspecific data. In the process we assessed the hability of different methodologies in detecting signals of particular selective patterns in the studied regions, and tested a new approach to investigate patterns of positive selection using population data. In this new approach we combined in the same analysis synonymous and nonsynonymous mutations frequencies, their position in the haplotype network, and nonsynonymous mutations capacity to change amino acid physicochemical properties. Differently of what was proposed in previous works, both dsx and fru showed distinct signal of positive selection promoting their differentiation. Furthermore, we detected a selective sweep in the fru connecting region of A. obliqua, possibly involved in the split of haplotype network in two groups, with A. obliqua isolated from the other two species. Although both genes are involved in the sex-differentiation cascade, fru established in clearer way the separation, although not yet completely, of A. obliqua from the other two species here studied. / As espécies que formam grupo Anastrepha fraterculus estão entre as principais pragas agrícolas da América do Sul e compõem um grupo de espécies intimamente relacionadas de difícil identificação. Devido à grande variabilidade e sobreposição encontrada nos marcadores utilizados em sua identificação, ainda é difícil o estabelecimento da monofilia recíproca das espécies deste grupo. Muitas evidências sugerem que genes relacionados às características sexuais seriam bons candidatos para discriminar espécies com baixa divergência, graças à possibilidade de estarem envolvidos no próprio processo de separação das mesmas e apresentarem uma elevada taxa de diferenciação. A maior parte destes estudos têm se concentrado em genes relacionados à interação entre machos e fêmeas, porém poucos em genes da diferenciação sexual. Dessa forma, estudamos neste trabalho dois genes, doublesex (dsx) e fruitless (fru), envolvidos com a determinação sexual com o intuito inicial de avaliar seu possível papel na diferenciação do complexo de espécies Anastrepha fraterculus. Analisamos também os padrões de evolução molecular destes genes, examinando desde dados interespecíficos de alta divergência e dados intraespecíficos de baixa divergência. Neste processo avaliamos a capacidade de diferentes metodologias em detectar sinais de padrões seletivos específicos nas regiões estudadas, bem como testamos uma nova abordagem para estudo de evolução molecular em dados populacionais. Nesta nova abordagem conciliamos em uma mesma análise dados de frequência de mutações sinônimas e nãosinônimas, da sua posição na rede haplotípica, bem como da capacidade das mutações nãosinônimas em mudar as propriedades físico-químicas de aminoácidos. Diferentemente do encontrado em estudos anteriores, tanto dsx quanto fru mostraram sinais inequívocos de seleção positiva atuando em sua diferenciação, embora revelando processos diferentes. Além disso, detectamos um evento de selective sweep na região conectora de fru em A. obliqua, possivelmente envolvido na separação da rede haplotípica em dois grupos, com A. obliqua isolada das outras duas espécies. Apesar dos dois genes participarem da mesma cascata de diferenciação sexual, fru estabeleceu de forma mais clara a separação, porém ainda não completa, de A. obliqua das outras espécies aqui estudadas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/5403 |
| Date | 31 July 2009 |
| Creators | Júnior Sobrinho, Iderval da Silva |
| Contributors | Brito, Reinaldo Otávio Alvarenga Alves de |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Genética Evolutiva e Biologia Molecular, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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