DETERMINAÇÃO DA INTERAÇÃO ALIMENTAR ENTRE Lutzomyia longipalpis, VETOR DA LEISHMANIOSE VISCERAL, E A FLORA TROPICAL URBANA POR MEIO DA FERRAMENTA DNA BARCOD

Abstract

RESUMO: A técnica do DNA barcode consiste na obtenção de curtas sequências de DNA a partir de regiões padronizadas do genoma. Essas sequências, reunidas posteriormente em bibliotecas de referência, podem ser utilizadas em abordagens taxonômicas e filogenéticas, bem como na identificação das relações alimentares entre insetos vetores de doenças e a flora regional. Esta proposição tem foco na área de saúde pública, pois permite a implementação de estratégias de paisagismo urbano visando a eliminação dos vetores e, assim, controlando a disseminação natural da doença. Dessa forma, o estudo objetivou realizar a montagem de uma biblioteca barcode de referência utilizando marcadores moleculares para os segmentos genômicos da maturase K (matk) e ribulose bifosfato carboxilase (rbcL) em plantas coletadas em Teresina, localizada no nordeste brasileiro. Adicionalmente, foi avaliado o poder de discriminação dos referidos marcadores por meio da utilização de abordagens filogenéticas, bem como buscouse estabelecer a relação alimentar entre flebotomíneos (Lutzomyia longipalpis) e a flora local. Amostras de 65 espécies de angiospermas, cada uma possuindo, no mínimo, 10 espécimes, distribuídas em 28 famílias, compuseram o estudo. A biblioteca de referência foi montada a partir das sequências obtidas pelos marcadores rbcL, rbcL-A e matk, por meio do sequenciamento capilar, os quais apresentaram poderes de amplificação de 93.9%, 89.5% e 81.4%, respectivamente. O matk mostrou o melhor poder de discriminação. Entre as árvores filogenéticas construídas, a associação entre matk e rbcl-A mostrou o melhor suporte dos clados. Entretando, o matk sozinho também gerou uma árvore consistente. A utilização dos três marcadores simultaneamente (rbcL + rbcL-A + matk) não aumentou o poder de discriminação. Quanto à relação alimentar inseto-planta foram coletados 100 flebotomíneos, utilizando armadilha luminosa, em uma região urbana contendo 205 espécimes vegetais, distribuídas em 22 espécies e 14 famílias. O DNA total dos dípteros foi extraído e reações de PCR foram realizadas utilizando o gene rbcL. A taxa de amplificação positiva de material vegetal nos insetos foi de 57%. As sequências obtidas foram alinhadas com as contidas na biblioteca de referência anteriormente construída utilizando a ferramenta BLASTN. Al´me disso, anotou-se o número absoluto de indivíduos para cada espécie encontrada, além da distância de cada uma delas para a armadilha dos flebotomíneos. Obteve-se que 94,7% dos vetores alimentaram-se de plantas da família Fabaceae. Não foi observada correlação significativa entre o conteúdo alimentar vegetal identificado nos insetos e a abundância das plantas de cada família, distância média das plantas para a armadilha ou a expansão média da coroa de cada família vegetal. O estudo mostrou que o DNA barcode é útil na construção de bibliotecas moleculares, que o uso do exclusivo do marcador molecular matk constitui uma alternativa adequada para aplicação em estudos taxonômicos e filogenéticos de espécies de angiospermas de áreas tropicais urbanas e que os flebotomíneos mostraram uma preferência alimentar pela família Fabaceae em ambiente urbano. ABSTRACT: DNA barcode is based on short sequences generated from standard genome regions. Those sequences can be gathered in reference libraries that can be applied to identification of food relations between insect disease vectors and the surrounding flora. Based on this, landscaping strategies are available to be implemented with a focus on public health looking for eradication of vector and thus controlling vector-borne disease transmission. Thus, it is possible to control the expansion of the disease. This study intended to, by using the molecular markers matk, rbcL and rbcL-A, build a barcode library for plants from the city of Teresina, located on Brazilian northeast. Additionally, it was evaluated the discriminatory power from the markers mentioned above by phylogenetic approaches. Also, the food relation between the phebotomus (Lutzomyia longipalpis) and the local flora was observed. Angiosperms (65 species), with 10 individuals on the region researched, distributed in 28 families, were collected and processed to obtain the matk and rbcL gene sequences. The reference library assembly from sequences generated by rbcl, rbcL-A and matk that amplified at 93.9%, 89.5% and 81.4% rates, respectively. The best discriminatory power was achieved by matk marker. Among the phylogenetic trees, the best clades support occurred when matk and rbcL were used together. However, matk alone also generated a consistent tree. When using the three markers altogether (rbcL + rbcL-A + matk) it did not increased the discriminatory power. As for the food relation plant-insect 100 phebotomus were collected for 5 days on luminous trap, within an urban region with 205 plants species, distributed in 22 species and 14 families. All sandflies’ DNA was extracted and the PCR reactions were made with rbcL gene. The positive amplification rate from plant material founded on insects it was 57%. BLAST was used for alignment sequences obtained from the insects and reference library. Additionally, the distance between the plants and phlebotomus trap was measured and the most family founded on insects was Fabaceae (94.7%). No correlation with food content on insects’ digestive tract, the abundance of each family, the average plants distance to the traps and the average tree crowns was verified. General conclusions was that matk molecular marker is a suitable alternative for angiosperms from tropical urban flora taxonomic and phylogenetic studies. Furthermore, at urban region, phlebotomine sand flies showed a food preference to Fabaceae families’ species.