Investigação sobre a oportunidade de ocorrência de transmissão horizontal de elementos transponíveis entre drosófilas, ácaros e microhimenópteros

Abstract

Apesar da grande quantidade de informação disponível a respeito dos elementos transponíveis (TEs), há muito a ser pesquisado, principalmente em relação à ocorrência de diferentes elementos em muitas espécies e ao fenômeno de transferência horizontal. Entretanto, os mecanismos pelos quais tais transferências horizontais ocorrem permanece desconhecido. O presente trabalho buscou contribuir para a compreensão do fenômeno de transferência horizontal de elementos transponíveis através da procura de possíveis vetores entre ácaros parasitas e microhimenópteros parasitóides de Drosophila. Através das abordagens de PCR e southern blot, foi observada a existência de seqüências homólogas ao elemento P e ao retroelemento gypsy de Drosophila melanogaster no genoma de dois ácaros predadores de ovos de Drosophila analisados, Proctolaelaps sp. e Macrocheles muscaedomesticae. Com as mesmas abordagens, foi observada a existência de seqüências homólogas ao elemento P e ao retroelemento gypsy de Drosophila melanogaster nos genomas de oito taxa de vespas parasitóides de Drosophila encontradas em diferentes locais de coleta. Os microhimenópteros estudados pertencem às Superfamílias Cynipoidea, Chalcidoidea, Proctotrupoidea e Ichneumonoidea. A partir de amostras de frutos vindos da natureza, microhimenópteros parasitóides de Drosophila emergidos em laboratório, pertencentes ao Gênero Ganaspis e à família Diapriidae, foram criados parasitando Drosophila melanogaster por até sete gerações. Foram encontradas seqüências homólogas ao elemento P e ao retroelemento gypsy de Drosophila no genoma destes microhimenópteros analisados. O seqüenciamento destas amostras demonstrou que as seqüências dos fragmentos amplificados pelos primers desenhados para o elemento P de D. melanogaster apresentaram 100% de similaridade com o elemento P de D. willistoni. Quanto ao retroelemento gypsy, as amostras da família Diapriidae apresentaram seqüências com 100% de homologia com a seqüência de gypsy de D. melanogaster. As amostras do gênero Ganaspis apresentaram seqüências com 99% de homologia ao retroelemento gypsy de Drosophila melanogaster. Considerando as características ecológicas próprias das assembléias de Drosofilídeos, muitos deles compartilhando substratos de criação e de alimentação, convivendo intimamente com parasitas como ácaros, parasitóides como microhimenópteros e com uma ampla gama de microorganismos, não podemos descartar a potencialidade destes organismos em oportunizar eventos de transferência horizontal. Esforços para identificar elementos transponíveis em outros táxons, entretanto, são ainda necessários para melhor entender a evolução dessas seqüências nos genomas onde estão inseridas.

Despite the vast amount of information available about the transposable elements (TEs), there is much to be studied, especially in relation to the occurrence of different elements in many species and the phenomenon of horizontal transfer. However, mechanisms of these horizontal transfers remain unknown. The present study was made aiming to contribute to the comprehension of the phenomenon of horizontal transfer of transposable elements, through the search for putative vectors, such as parasitic mites and microhymenopteran parasitoids of Drosophila. Using PCR and southern blot assays, it was detected the presence of sequences homologous to the P element and to the gypsy retroelement of Drosophila melanogaster in the genomes of two of the mites predators of eggs of Drosophila analyzed, Proctolaelaps sp. and Macrocheles muscaedomesticae. Through the same approaches, we observed the existence of sequences homologous to the P element and to the gypsy retroelement of Drosophila melanogaster in the genomes of eight wasps, parasitoids of Drosophila, collected in different sites in nature. The microhymenopterans studied are members of the Superfamilies Cynipoidea, Chalcidoidea, Proctotrupoidea and Ichneumonoidea. From samples of rotten fruits collected in the field, microhymenopterans parasitoids of Drosophila emerged in the laboratory, members of the Ganaspis genus and of the Diapriidae family, were reared parasiting Drosophila melanogaster flies during until seven generations. The presence of sequences homologous to the P element and to the gypsy retroelement of Drosophila was detected in the genome of the wasps analyzed. The sequencing of those samples revealed that the fragments amplified by the primers drawn to detect the P element of D. melanogaster, are 100% similar to the P element of Drosophila. willistoni. Respect to gypsy, the samples of the wasps of the Diapriidae family presented sequences with 100% of homology with the sequence of gypsy of D. melanogaster, whereas the samples of the genus Ganaspis presented sequences with 99% of similarity with the gypsy retroelement of Drosophila melanogaster in their genomes. Considering the ecological characteristics of the Drosophilidae assemblages, where several of them share same substrates as breeding and feeding sites and co-exist in intimacy with parasites such as mites, with parasitoids, such as microhymenopterans, and with several microorganisms, we can not discharge the potentiality of many of them to mediate events of horizontal transfer. Efforts to identify transposable elements in other taxa, however, are still necessary for a better understanding of the evolution of those sequences in the genomes where they are inserted.