Análise da ocorrência de transposição em regiões reguladoras dos genes da família Cyp em espécies de Drosophila

Abstract

A resistência aos inseticidas é um modelo de processo evolutivo onde o inseticida atua como agente seletivo e, como resposta à seleção, ocorre a evolução da resistência nas populações de insetos. As enzimas citocromo P450 monooxigenases (CYP) formam uma família responsável pela resistência aos inseticidas. Tem sido proposto que a inserção de elementos transponíveis (TEs) em regiões reguladoras ou codificadoras dos genes da família Cyp pode alterar a expressão gênica e induzir a resistência aos inseticidas. No presente estudo foram realizadas análises in silico que permitiram identificar a ocorrência de inserções de fragmentos de TEs em 35 genes Cyps com diferentes funções, e em seus genes flanqueadores, em Drosophila melanogaster e D. simulans, além de 13 genes Cyps de seis espécies do grupo melanogaster de Drosophila. As inserções de TEs ocorreram principalmente nas regiões flanqueadoras 5´ dos Cyps associados à resistência aos inseticidas e à função monooxigenase geral. Os resultados não indicaram qualquer relação entre a distância em relação ao gene e o número de inserções. As análises mostraram que a maioria das inserções pertence à classe de transposons de DNA, sendo o transposon DNAREP1_DM o que apresentou o maior número de cópias. O fato de essas seqüências apresentarem putativos sítios de ligação de fatores de transcrição sugere que possam desempenhar algum papel na regulação dos genes Cyps. Também foi analisada a ocorrência de polimorfismos de inserção de TEs em regiões flanqueadoras de genes da família Cyp, em diferentes linhagens geográficas resistentes e suscetíveis, de D. melanogaster e D. simulans. Análises evidenciaram a presença de polimorfismo interpopulacional de tamanho das regiões flanqueadoras dos genes Cyp6w1, Cyp6a2 e Cyp12d1, porém, não indicaram...

Insecticide resistance is a model of evolutionary process where the insecticide acts as the selective agent and resistance in the insect populations evolves as an answer to selection. Cytochrome monooxygenases (CYP) is family of enzymes responsible for the insecticide resistance. It has been proposed that insertion of transposable elements (TEs) in regulatory or coding regions of the Cyp genes can alter gene expression and induce insecticide resistance. In the present study in silico analyses allowed identifying the insertion of TE fragments in 35 Cyp genes with different functions, in Drosophila melanogaster and D. simulans, as well as in 13 Cyps of six species of the melanogaster group of Drosophila. The TE insertions occurred mainly in the 5´ flanking regions of Cyp genes associated to resistance and to those with a general monooxygenase function. The results did not indicate any relationship between the number of insertions and the distance in relation to the gene. The analyses showed that most of the insertions belong to the DNA transposon class, being DNAREP1_DM the most numerous. Since this element carry putative biding sites of transcription factors it can be suggested they play same role in gene regulation. The polymorphism of TE insertions in the flanking regions of Cyp6w1, Cyp6a2 and Cyp12d1, genes associated to resistance, found in resistant and as well as in susceptible geographical strains of D. melanogaster and D. simulans, does not indicate any relationship between the presence of TEs in those regions and the insecticide resistance. The results also showed that the insertions of TEs in the proximities of the Cyps associated to resistance is differential among six species of the melanogaster group, not following the genomic proportion of TEs in each species. These results also suggest that TEs inserted in the Cyp flanking regions can carry out an adaptive... (Complete abstract click electronic access below)