Parasitismo em moscas-varejeiras (Diptera: Calliphoridae): evolução convergente por vias genéticas independentes

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Martins, Pedro Mariano
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-18062024-120732/
Resumo: Moscas-varejeiras (Diptera, Calliphoridae) são uma família diversa de moscas cujas larvas se alimentam de tecidos animais. Dependendo dos animais dos quais elas se alimentam estarem vivos ou mortos, elas podem ser classificadas como parasitas ou necrófagas, respectivamente. Assume-se que o comportamento parasitário tenha surgido convergentemente dentro de Calliphoridae. No entanto, não se sabe se isso ocorreu sob o controle da mesma base genética, ou não. Investigou-se essa questão com diversas abordagens: i) comparando o perfil de expressão de espécies parasitas (Cochliomyia hominivorax e Chrysomya bezziana) com suas irmãs necrófagas (Cochliomyia macellaria e Chrysomya megacephala, respectivamente); ii) identificando genes cujos níveis de expressão se correlacionam com um fenótipo de preferência por substrato; iii) comparando a taxa de evolução de genes nas linhagens parasitas com o restante da família;; iv) identificando genes que tenham códons específicos evoluindo sob seleção postiva; v) encontrando regiões não-codificantes (e genes próximos) que estejam evoluindo mais rapidamente em Co. hominivorax em relação a outras; e, iv) testando a preferência alimentar de mutantes para um gene candidato. Todas as análises renderam candidatos promissores, com alguns intuitivamente associados aos fenótipos alimentares. A maior parte dos genes identificados estavam comumente representados nos resultados de apenas uma das parasitas, em vez de ambas. Além disso, a maioria dos genes estão associados ao desenvolvimento, o que pode ter relação com o fato de que os comportamentos distintos são exibidos pelas larvas, deste modo se sobrepondo e interagindo com o desenvolvimento. No entanto, análises de funções e processos biológicos aos quais os conjuntos de genes identificados estão associados, com posterior sobreposição dos resultados revelaram funções interessantes. Como esperado para um comportamento tão complexo, parece que a convergência observada no nível ecológico foi mais influenciada por genes diferentes que partilham funções e vias (principalmente de desenvolvimento), do que pelos mesmos genes individuais.
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Investigou-se essa questão com diversas abordagens: i) comparando o perfil de expressão de espécies parasitas (Cochliomyia hominivorax e Chrysomya bezziana) com suas irmãs necrófagas (Cochliomyia macellaria e Chrysomya megacephala, respectivamente); ii) identificando genes cujos níveis de expressão se correlacionam com um fenótipo de preferência por substrato; iii) comparando a taxa de evolução de genes nas linhagens parasitas com o restante da família;; iv) identificando genes que tenham códons específicos evoluindo sob seleção postiva; v) encontrando regiões não-codificantes (e genes próximos) que estejam evoluindo mais rapidamente em Co. hominivorax em relação a outras; e, iv) testando a preferência alimentar de mutantes para um gene candidato. Todas as análises renderam candidatos promissores, com alguns intuitivamente associados aos fenótipos alimentares. A maior parte dos genes identificados estavam comumente representados nos resultados de apenas uma das parasitas, em vez de ambas. Além disso, a maioria dos genes estão associados ao desenvolvimento, o que pode ter relação com o fato de que os comportamentos distintos são exibidos pelas larvas, deste modo se sobrepondo e interagindo com o desenvolvimento. No entanto, análises de funções e processos biológicos aos quais os conjuntos de genes identificados estão associados, com posterior sobreposição dos resultados revelaram funções interessantes. Como esperado para um comportamento tão complexo, parece que a convergência observada no nível ecológico foi mais influenciada por genes diferentes que partilham funções e vias (principalmente de desenvolvimento), do que pelos mesmos genes individuais.Blowflies (Diptera, Calliphoridae) are a diverse family of flies whose larvae feed on animal tissues. Depending on whether the animals they feed from are alive or dead, they can be classified as either parasites or necrophages, respectively. It is assumed that the parasitic behavior emerged convergently within Calliphoridae. However, it is unknown whether this happened under the control of the same genetic framework or not. We tackled this question with several approaches: i) comparing the expression profile of parasitic species (Cochliomyia hominivorax and Chrysomya bezziana) to their necrophagous sisters (Cochliomyia macellaria and Chrysomya megacephala, respectively); ii) identifying genes whose expression levels correlated with a substrate preference; iii) comparing the rate of evolution of genes in parasitic lineages with the rest of the family; iv) identifying genes that have specific codons evolving under positive selection; v) finding non-coding regions (and nearby genes) that are evolving faster in Co. hominivorax compared to other species; and, iv) testing the feeding preference of mutants for a candidate gene. All the analyses yielded promising candidates, yet there were few of them that could be intuitively linked to the feeding phenotypes. Most of the genes we identified were usually represented within the results for just one parasite, rather than both. Usually, most genes were development-related, what might be explained by the fact the distinct behaviors are displayed by larvae, thereby overlapping, and interacting with development. However, by identifying the biological functions and processes with which the gene sets are involved and subsequently overlapping these results, some noteworthy functions have emerged. As expected for such a complex behavior, it appears that the convergence observed at the ecological level is being influenced by distinct genes that share the same functions and pathways (mostly developmental), rather than the same specific genes.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPTorres, Tatiana TeixeiraMartins, Pedro Mariano2024-04-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-18062024-120732/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-01-28T18:13:02Zoai:teses.usp.br:tde-18062024-120732Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-01-28T18:13:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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