Adaptabilidade diferencial das variantes moleculares slow e fast da esterase-5 de Drosophila mulleri

Abstract

Vários trabalhos na literatura têm discutido a importância dos polimorfismos enzimáticos em relação ao estado de ser adaptado dos organismos. Nesse trabalho foram estudadas algumas propriedades bioquímicas das aloenzimas EST-5S e EST-5F de Drosophila mulleri, que poderiam estar relacionadas às diferenças em valores adaptativos em indivíduos que apresentam essas variantes enzimáticas. Os resultados sugerem que a aloenzima EST-5S apresenta maior resistência à desnaturação térmica e a agentes caotrópicos, bem como maior atividade em altas concentrações salinas. Os resultados do experimento de produtividade a 29º C mostram que os indivíduos homozigotos para o alelo Est-5S deixam mais descendentes que os indivíduos homozigotos para o alelo Est-5F. Quanto as caractetísticas cinéticas, essas aloenzimas não diferem de forma significante. Os valores de Vmax e Km obtidos para as enzimas não purificadas foram, respectivamente, para a EST-5S: 32,54 µM/min e 1,43 mM, e para a EST-5F: 33,34 µM/min e 1,54 mM. A purificação das aloenzimas foi obtida pela separação em SDS-PAGE seguida da remoção dos géis, eluição em agitador magnético para a difusão das enzimas e posterior concentração desse material em membrana filtrante de 50 kDa (Millipore). O concentrado foi então analisado quanto à atividade esterásica e quanto à pureza (SDS-PAGE). Ambas as aleloenzimas apresentaram uma massa molecular entre 66 e 68 kDa para a subunidade, em SDS-PAGE. Os resultados do presente estudo não são concordantes com a hipótese de neutralidade para a manutenção dos polimorfismos, tanto em populações naturais como de laboratório, indicando a atuação da seleção natural sobre as aleloenzimas estudadas.

Several works in literature have discussed the importance of the enzymatic polymorphisms in respect to the state of being adapted of the organisms. In this work, some biochemical properties of Drosophila mulleri of the allozymes EST-5S and EST-5F, which could be related to the differences in fitness values in individuals that present those enzymatic variants, were studied. The results suggest that the EST-5S allozyme presents larger resistance on the thermic denaturation and the chaotropics agents, as well as higher activity in elevated salt concentrations. The results of the productivity experiment at 29°C show that the homozygous individuals to the Est-5S allele let more offspring than the homozygous individuals to the Est -5F allele. Regarding the kinetic characteristics, those allozymes do not differ in a significant way. The Km and Vmax values obtained for crude extracts allozymes were, respectively, to the EST-5S: 32,54 µM/min and 1,43 mM, and to the EST-5F: 33,34 µM/min and 1,54 mM. The purification of the allozymes was obtained by the separation on SDS-PAGE followed by their removal from gels, elution in magnetic shaker for the diffusion of the enzymes and concentration of this material in filtrant membranes of 50 kDa (Millipore). The concentrated materials were then analyzed regarding to their enzymatic activity and to the purity (SDS PAGE). Both allozymes presented subunit molecular weights around 66 and 68 kDa on SDS PAGE. The results of the present study do not agree to neutrality hypothesis for polymorphisms maintenance, in natural and laboratory populations, indicating a natural selection action of the on the studied allozymes.