Relações filogenéticas e filogeográficas em Rhipicephalus microplus a partir de sequências COX-1 e ITS2 em diferentes regiões do Brasil

Abstract

A grande diversidade genética e estruturação populacional em Rhipicephalus microplus, necessitam de mais estudos que relacionam mutações genéticas, que podem acontecer devido à pressão do ambiente natural. Estes ectoparasitas desenvolvem variabilidade genética que pode influenciar na resistência dos carrapatos aos acaricidas. O objetivo deste trabalho foi proceder a inferência nas relações filogenéticas e filogeográficas em carrapatos de diferentes regiões do Brasil, que foram identificados por meio de análise molecular como Rhipicephalus microplus usando o marcador molecular mitocondrial, gene citocromo-oxidase subunidade-1 (COX-1) e o marcador molecular de DNA ribossomal, gene espaçador interno transcrito 2 (ITS2). Os fragmentos obtidos foram (643 pb) para COX-1 e (580 pb) para ITS2 em amostras de DNA provenientes de 22 estados brasileiros nas regiões Norte, Nordeste, Centro-Oeste, Sudeste e Sul. Esses resultados mostram a complexo críptico nas populações de R. microplus das regiões brasileiras. O valor de FST (0,03405) sugere baixos sinais de estruturação. No entanto, o valor de alta diversidade haplotípica e baixa diversidade de nucleotídeos dado pelos genes COX-1 e ITS2, foi compartilhada por cinco regiões brasileiras analisadas. Estes valores são característicos de uma população que estava em processo de expansão, corroborado com os valores negativos dos testes de neutralidade e dos haplótipos apresentados nos diagramas em rede. É possível concluir que as árvores filogenéticas de COX-1 tem forte suporte para formação do grupo monofilético do complexo brasileiro R. microplus e são distintas de outras populações de todo o mundo. Conclui-se que a variabilidade genética apresentada pelos marcadores pode influenciar na resistência dos carrapatos aos acaricidas e na tentativa de desenvolver novas vacinas contra este parasita, contribuir para a transmissão de novos agentes patogénicos.

ABSTRACT - The tick’s large genetic diversity and populational structure need further studies that can relate the genetic mutations that may happen due to the natural environmental pressure, leading ticks to develop a genetic variability that may influence tick resistance to acaricides. The objective of this work was to perform phylogenetic and phylogeographic relations inference on ticks from different Brazilian regions, which have been identified by molecular analysis as Rhipicephalus microplus, using the mitochondrial molecular marker cytochrome oxidase, subunit 1 gene (COX-1) and molecular ribosomal DNA marker, internal transcript spacer 2 gene (ITS2). Fragments with (643 bp) for COX-1 and (580 bp) for ITS2 from DNA samples sourced from 22 Brazilian States in the North, Northeast, Midwest, Southeast and Southern regions were obtained. It was concluded that phylogenetic trees of COX-1 showed strong support 99% to 100% for Maximum Likelihood (data not shown) and Posterior Probability Bayesian (P.P = 1) representing a monophyletic group cryptic Brazilian complex R. microplus and are distinct from the other populations of several countries. The use of COX-1 marker showed the divergence FST value of 0.03405, suggesting a low structure in populations of R. microplus sampled in this study reflected the unique haplotype and genotypic frequencies (50% and 33%) for COX-1 and ITS2, respectively. It was concluded that these results suggest that genetic variability represented by phylogenetic trees using mtDNA COX-1 marker, has influence on the strength of those acaricides group. The attempt to generate new vaccines may have different effect on the expected efficacy against this parasite because of genetic variability of cryptic complex formed in Brazilian populations of R. microplus, contributing to the transmission of new pathogens in their hosts.