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Previous issue date: 2007-10-24 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas - FAPEAM / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The species Simulium guianense s.l. Wise is incriminated as the main vector of Onchocerca
volvulus Leuckart, which is the ethiologic agent of oncocerciasis in the Amazonian focus of
the disease, located in the northern portion of South América. The objectives of this study
were to analyze different populations of this species using polythene chromosomes and
mitochondrial gene sequences of the COI region to evaluate the relationships among these
populations. The specimens for the cytotaxonomic study were collected in the Brazilian states
of Amazonas, São Paulo and Goiás (Rio Ponte de Pedra) and for the molecular study the
specimens were collected in the states of Amazonas, Amapá, Goiás (Rios Ponte de Pedra and
Verdão), Maranhão and Roraima (one population from the Homoxi oncocerciasis focus and
two from sites outside of the focus: Caroebe and Surumu). The polythene chromosomes from
the analyzed populations were compared with a standard map that had been previously
established for this species. The cytological analysis indicates the presence of polymorphic
inversion in the Amazonas and São Paulo populations; the population from Goiás (Rio Ponte
de Pedras) had two fixed inversions. Comparing 702 bp from the COI mithochondrial gene in
the nine studied populations, a considerable number of polymorphic sites were observed,
thereby allowing population and phylogeographic analyses to be undertaken. A representative
cladogram was constructed to analyse the relationships among the observed haplotypes. The
cladogram suggests that the populations from the northern region of Brazil (Amapá,
Amazonas and the Caroebe site in Roraima) share one haplotype, while the populations from
the Amazonian focus (Homoxi site in Roraima) is most closely related to the population from
the Surumu site in Roraima, as these populations share a common haplotype. The populations
from São Paulo and Goiás, Rio Verdão (from the southeast and centro-west regions of Brazil,
respectively) have high haplotypic variability, each specimen being represented by one
haplotype. The population from the Rio Ponte de Pedra site in Goiás did not share haplotypes
with any of the other populations studied, including the population from the Rio Verdão site
in Goiás, located approximately 50 Km away in the same hydrological basin. The populations
from Amazonas and the Caroebe site in Roraima had negative values of F ST, suggesting that
they exchange alleles freely and do not show any genetic structure. The population from
Maranhão is well sructured in relation to the others with a low number of migrants; this
population appears to be derived from the population in São Paulo. The NJ phylogeographic
tree constructed using the F ST values indicates the division of the analyzed populations into
two groups separated by the Amazon River. The northern group is represented by the
populations in Amapá, Roraima (Surumu, Homoxi and Caroebe) and Amazonas, while the
southern group is represented by Maranhão, the Rio Verdão site in Goiás, and São Paulo. The
results obtained by cytological and molecular techniques suggested that the S. guianense s.l.
populations analyzed, in general, do not constitute a species complex, as has been suggested
by some authors, even though the populations had high genetic variability. The only exception
is the population from Goiás (Rio Ponte de Pedra), which probably represents a species that is
new to science. / A espécie Simulium guianense s.l. Wise é incriminada como principal vetor de Onchocerca
volvulus Leuckart, causadora da oncocercose no foco Amazônico, localizado no norte da
América do Sul. Os objetivos do presente estudo foram analisar diferentes populações dessa
espécie utilizando cromossomos politênicos e seqüências da região do gene mitocondrial COI,
para avaliar as relações entre essas diferentes populações. Para a análise cromossômica, os
espécimes foram coletados nos estados do Amazonas, São Paulo e Goiás (Rio Ponte de Pedra)
e para a análise molecular foram coletados nos estados do Amazonas, Amapá, Goiás (Rios
Ponte de Pedra e Verdão), Maranhão e Roraima (uma população na área do foco de
oncocercose-Homoxi e, duas fora da área do foco, Caroebe e Surumu). Os cromossomos
politênicos das populações analisadas foram comparados com mapas estabelecidos
anteriormente para essa espécie. As análises citológicas do padrão de bandas dos
cromossomos politênicos mostraram inversões polimórficas, na condição heterozigota nas
populações do Amazonas e São Paulo, e a de Goiás (Rio Ponte de Pedras) apresentaram duas
inversões fixas. Comparando 702 pb da região do gene mitocondrial COI das nove
populações estudadas, um valor considerável de sítios polimórficos foram observados,
permitindo estudos populacionais e filogeográficos. Um cladograma representativo foi
construído a fim de relacionar os haplótipos detectados, permitindo observar que as
populações do norte, Amapá, Amazonas e RR-Caroebe compartilham um mesmo haplótipo,
enquanto a área do foco Amazônico (RR-Homoxi) está mais relacionada com as populações
de RR-Surumu, compartilhando um haplótipo em comum. As populações de São Paulo e
Goiás, Rio Verdão (das regiões sudeste e centro-oeste, respectivamente) apresentam elevada
variabilidade haplotípica, onde cada indivíduo é representado por um haplótipo. A população
do Rio Ponte de Pedra, de Goiás não compartilhou haplótipos com as outras populações
estudadas, nem mesmo com a do Rio Verdão, também em Goiás, localizada a
aproximadamente 50 Km de distância. As populações do Amazonas e RR-Caroebe
apresentaram valores negativos de F ST, sugerindo que elas, trocam alelos livremente,
representando uma população sem estrutura genética. A população do Maranhão, que se
mostrou bem estruturada em relação às outras, tem baixo número de migrantes, mas parece
ser derivada da população de São Paulo. Usando os valores de F ST uma árvore filogenética de
NJ foi gerada e pode-se observar uma separação entre os grupos ao norte da calha do Rio
Amazonas, representados por indivíduos do Amapá, RR (Surumu, Homoxi e Caroebe) e
Amazonas, e outro ao sul da calha do Rio Amazonas (Maranhão, GO-Rio Verdão e São
Paulo). Os resultados obtidos, utilizando técnicas citogenéticas e moleculares, sugerem que as
populações de S. guianense s.l. analisadas, no geral, não fazem parte de um complexo de
espécie, como sugerido por alguns autores, apesar de apresentar acentuada variabilidade
genética. A exceção é a população de Goiás (Rio Ponte de Pedra) que, provavelmente,
representa uma nova espécie para a Ciência.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:tede/2099 |
| Date | 24 October 2007 |
| Creators | Mattos, Aline Almeida |
| Contributors | Hamada, Neusa, Luz, Sérgio Luiz Bessa |
| Publisher | Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Genética, Conservação e Biologia Evolutiva (GCBEv), INPA, Brasil, Coordenação de Pós Graduação (COPG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPA, instname:Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, instacron:INPA |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -5829914500254207356, 600, 600, 600, 600, 600, 3806999977129213183, -5518144268585252051, -4671505905809893211, -2555911436985713659 |
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