Resumo das Palestras

Resumo das Palestras
VII Simpósio de Ecologia, Genética e Evolução de Drosophila
Drosophila e o Ensino de Genética
Blanche Christine Bitner-Mathé
Departamento de Genética – Instituto de Biologia
Universidade Federal do Rio de Janeiro
[email protected]
A Genética é um dos campos do conhecimento que mais se desenvolveu no último
século. É incrível imaginar que até o século XX muito pouco se sabia sobre a natureza da
hereditariedade, e que no século XXI os avanços dessa ciência já fazem parte do nosso
cotidiano. Como professores de Genética, devemos preparar nossos alunos de forma que
sejam capazes de selecionar, processar, criticar e utilizar novas informações para compreender
a complexidade biológica e avaliar a utilização dos avanços dessa ciência na sociedade. Ao
finalizar o Ensino Médio, embora muitos sejam capazes de enunciar as leis de Mendel,
descrever as fases de divisões celulares, os processos de replicação e transcrição do DNA e, até
mesmo, de citar os mais recentes avanços da área, essas habilidades resultam de memorização
e não refletem uma compreensão dos processos genéticos. Grande parte de nossos
estudantes não é capaz de uma argumentação precisa e coerente nos níveis mais básicos da
Genética. Mas que estratégias podemos utilizar para estimular os estudantes a entender
Genética de forma significativa? A problematização por meio de modelos e a realização de
experimentos são estratégias bastante favoráveis para esse fim. A interpretação de dados e
previsão de resultados em um experimento permitem que o aluno tenha uma postura ativa de
aprendizado e concretize idéias. Por outro lado, permite que o professor identifique conceitos
e ligações não-válidos incorporados na rede cognitiva do estudante. Quando optamos
unicamente pelo modelo tradicional de ensino, onde o aluno tem uma atitude passiva,
buscando absorver o conteúdo exposto pelo professor, essas interações não são possíveis.
Sem dúvida, a quantidade de temas genéticos apresentados pela mídia é um fator motivador e
deve ser aproveitado pelo professor. A questão é o que deve ser priorizado: o volume de
informação ou a compreensão da rede conceitual básica da disciplina? Não devemos esquecer
que o antigo para professores e pesquisadores é novo e desconhecido para os estudantes.
Nesse contexto, propomos o desenvolvimento de experimentos genéticos com drosófilas
como estratégia para o aprendizado significativo da Genética.
Drosophila na extensão universitária
Francisca Carolina do Val.
IB - USP, São Paulo, SP
Na Universidade de São Paulo, a extensão universitária é a mais nova entre as três
missões básicas da universidade. As atividades de ensino e pesquisa foram estruturadas há
mais tempo, e têm objetivos e apoio institucional melhor definidos do que a extensão
universitária. Por ocasião da minha aposentadoria, em 1998, apresentei um projeto de
extensão cultural, que incluía a impressão de cadernos de divulgação científica e de livros
paradidáticos para o público jovem. Surgiram então novas questões. Extensão universitária
para quem? Por que livros de ficção interessam mais do que os de ciência? Como um livro
escrito em São Paulo, por uma pesquisadora que trabalhou com moscas havaianas poderia
servir para estudantes de outras regiões brasileiras? Qual o principal objetivo da divulgação de
pesquisas com as drosófilas? Quase dez anos depois, foi publicado meu primeiro livro
paradidático, “Drosófila,
a mosquinha famosa”. Nas últimas décadas, assistimos o
desmatamento da Amazônia, a urbanização de fragmentos da Mata Atlântica, a quase extinção
do cerrado no Brasil central. Foram criados, muitos parques nacionais, parques estaduais,
reservas biológicas em áreas particulares, e áreas de proteção permanente. A difusão científica
parece não ter avançado na mesma proporção. As preocupações com os conflitos entre a
humanidade e as outras espécies do planeta continuam em âmbito restrito, apesar do
extensivo uso comercial pelas mídias. Apesar de insetos, em geral, causarem medo ou nojo, e
de serem desconhecidos do grande público, e da maioria dos brasileiros, o uso das drosófilas
tem migrado dos laboratórios de pesquisa para as aulas das universidades e para o ensino
médio. Trata-se também de excelente material para o público infantil, como pude observar
após meu trabalho com escolas primárias, e junto ao ônibus biblioteca da Prefeitura de São
Paulo. Acredito que a divulgação científica seja uma atividade básica, tanto para a conservação
ambiental, como para a formação cultural de gerações futuras e de uma nova cidadania.
Functional Copies of the Mst77F Gene on the Y Chromosome of
Drosophila melanogaster
Flávia Krsticevic
The Y chromosome of Drosophila melanogaster has <20 protein-coding genes. These
genes originated from the duplication of autosomal genes and have male-related functions. In
1993, Russell and Kaiser found three Y-linked pseudogenes of the Mst77F gene, which is a
testis-expressed autosomal gene that is essential for male fertility. We did a thorough search
using experimental and computational methods and found 18 Y-linked copies of this gene
(named Mst77Y-1–Mst77Y-18). Ten Mst77Y genes encode defective proteins and the other
eight are potentially functional. These eight genes produce ∼20% of the functional Mst77F-like
mRNA, and molecular evolutionary analysis shows that they evolved under purifying selection.
Hence several Mst77Y genes have all the features of functional genes. Mst77Y genes are
present only in D. melanogaster, and phylogenetic analysis confirmed that the duplication is a
recent event. The identification of functional Mst77Ygenes reinforces the previous finding that
gene gains play a prominent role in the evolution of the Drosophila Y chromosome
An Overview on the General Evolution of Drosophila and Relatives
David A. Grimaldi
American Museum of Natural History, New York, USA
[email protected]
A brief history of research on the systematics and general biology of the
Drosophilidae is presented, beginning with the “fly group” of Morgan, Bridges, and Sturtevant
at Columbia University, the contributions by Oswald Duda, the Japanese group (particularly
Toyohi Okada), the Texas group (Patterson, Stone, Wheeler, Throckmorton, and students),
Gerhard Bächli, the Brazilians from da Cunha to Carlos Vilela, and the impact of molecular
phylogenetics. Discussion is presented of recent and controversial proposals to re-name the
subgenus Drosophila, in order to accomodate Sophophora and stabilize the name of
Drosophila melanogaster, as well as the hypothesis that the large, cosmopolitan genus
Scaptomyza originated in Hawaii.
The position of Drosophilidae within the superfamily
Ephydroidea is assessed, including the recent hypothesis that the highly specialized families
Braulidae (bee inquilines) and Cryptochaetidae (hemipteran parasitoids) are closely related to
the Drosophilidae. The fossil record of Ephydroidea preserved in ambers from the Eocene to
the Miocene is reviewed, particularly that of the Drosophilidae, with many new discoveries
reported. The Drosophilidae probably diverged from their sister group, the Curtonotidae, in
the latest Paleocene; estimates of divergence times within Drosophilidae are provided. Lastly,
a summary of major needs for study of drosophilid systematics, evolution, and ecology is
presented.
THE BEHAVIOR OF LARVAE AND ADULTS OF CHILEAN SPECIES OF DROSOPHILA IN THE
WILD.
Conducta de larvas y adultos de especies chilenas de Drosophila en sus sitios de crianza.
Raúl Godoy-Herrera.
Programa de Genética Humana, ICBM; Facultad de Medicina, Universidad de Chile.
Independência 1027, Santiago-7, Chile.
E-mail: [email protected]
A restriction in the comprehension of evolution of species of genus Drosophila is our ignorance
about the behaviour of adults and larvae in the wild. This information is important to understand
adaptation of two contrasting forms of life, adult and larva, to heterogeneous, changing environments,
and to identify selective pressures responsible of evolution of genus Drosophila. So, Drosophila natural
rearing environments are requisite to any understanding of genetics and evolution of the genus, as well
as to understand properly functions and evolution of their nervous systems. This talk will focus on the
behaviour of Drosophila larvae and adults in the wild, with reference to feeding, pupation, responses to
other larvae and adults, responses to predators and changes in aggregation and spatial distributional
patterns on decaying fruits where Chilean species of Drosophila live.
In the wild pupae of a number of Drosophila species are found aggregated on a single unit of
resource. These pupa aggregations are constituted by individuals of the same species. The aggregation
increases in the presence of other Drosophila species as occur with D. melanogaster, D. simulans, D.
buzzatii and D. hydei. However, some South American endemic Drosophila species belonging to the
Mesophragmatica group as D. gaucha and D. viracochi escape from the presence of larvae of other
species. As a result, larvae of these last species do not aggregate over the substrata. By contrast, larvae
of D. pavani, a sibling species of D. gaucha, tend to aggregate in the presence of heterospecific larvae.
That is, Drosophila larvae of different clades recognize congeners and heterospecifics. The recognition is
mediated by substances left in the medium by the larvae, and by tactile encounters between larvae of
the same and other Drosophila species. Three mutants, deficient in olfactory receptors (Or83b),
presynaptic vesicle release (Syn
97CS
) and olfactory learning ability (rut) failed to respond to conspecific
and heterospecific cues, did not form pupa aggregations and moved at random over substrate.
Drosophila larvae in searching for pupation sites extract information on larval odour identities and their
location within the breeding sites. The behaviours seem to also involve chemical associative learning.
The responses to larval olfactory cues seem to be part of strategies for cohabit with conspecifics and
heterospecifics in the natural breeding sites. Fondecyt 1100110.
A "sala de moscas" e a expansão do Mendelismo
José Mariano Amabis
Depto de Genética e Biologia Evolutiva
Instituto de Biociências Us•SP
Dentre as diversas estratégias que se pode utilizar para acentuar operações de
pensamento e espírito crítico no ensino de ciências, destaca-se a abordagem históricofilosófica. Fundamentos filosóficos são importantes para a compreensão da natureza da
ciência, um componente central da alfabetização científica. A história da ciência, por sua vez,
pode ser um dos meios mais adequados para se atingir essa meta.
A abordagem histórica, que se torna cada vez mais presente nos projetos de reformas
curriculares de ciência, não é nova. Por exemplo, em 1855, a British Association for the
Advancement of Science sugeria que se ensinasse aos jovens "não apenas meros resultados,
mas os métodos e, acima de tudo, a história da ciência". Um século mais tarde, o biólogo inglês
John Randal Baker (1955) defendia, nos seguintes termos, a necessidade de se abordar o
processo de construção do conhecimento científico: “Em muitos campos da ciência é
necessário conhecer a embriologia das idéias: nossa visão moderna só pode ser
completamente compreendida e julgada se nós entendermos as razões que nos fizeram pensar
como nós pensamos.”
O biólogo estadunidense John A. Moore, faz o seguinte comentário sobre a
recomendação de Baker: "Esse conselho emitido há duas gerações é ainda mais importante
hoje. A velocidade com que o progresso alimenta a estrutura conceitual da Biologia é tão
grande que existe o perigo de a saturação de informação nos levar a esquecer a própria
estrutura conceitual. Os estudantes não devem ser empanturrados com informações e privados
de entendimento."
Desde o ano de 1995, a disciplina de Genética ministrada aos ingressantes no Curso de
Ciências Biológicas do Instituto de Biociências da USP tem utilizado, como princípio norteador
das aulas, uma tradução do artigo Genetics de John A. Moore, um dos elaboradores do projeto
de reforma educational Science as a Way of Knowing. O objetivo dessa estratégia é que os
estudantes se apropriem da estrutura conceitual da Genética por meio da compreenção do
processo de construção do conhecimento científico.
Um dos tópicos tratados é a importância da ciência praticada na famosa "Fly room" na
expansão do mendelismo e estabelecimento dos fundamentos da Genética Moderna. Em uma
abordagem histórico-filosófica discuteremos questões como: Por que T. H. Morgan que, de
início, criticava o procedimento dos geneticistas passa a adotar com sucesso o mesmo modo
de agir? Que provas científicas sustentaram a teoria cromossômica da herança? Como foram
"descobertas", ou melhor "inventadas", as aberrações cromossômicas, quando não podiam ser
visualizadas no microscópio? Como ginandromorfos e cor de olho da drosófila levaram à teoria
um gene - uma enzima e ao desenvolvimento da Genética Molecular?
Referências bibliográficas
Dunn, L. C. (editor). Genetics in the twentieth Century. The Macmillan Co., 1951.
Kohler, R. E.. Lords of the Fly: Drosophila Genetics and the Experimental Life. The University of
Chicago Press, 1994.
Moore, J. A.. Science as a Way of Knowing - Genetics. Amer. Zool., 26:583-747, 1986.
Prestes, Maria Elice Brzezinski e Caldeira, Ana Maria de Andrade. A importância da história da
ciência na educação científica. Filosofia e História da Biologia, v. 4, p. 1-16, 2009
Sturtevant, A. H.. A History of Genetics. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001.
Wallace, B.. The search for the gene. Cornell University Press, 1992
Cladic analysis of realized evolvability : a case study of the Drosophila saltans group
Jean R David,
Laboratoire Evolution, Genomes , Speciation (LEGS), CNRS, 91198 Gif sur
Yvette, France
Evolutionary studies are generally considered at two levels : macroevolution compares
major changes between Orders or Classes ; microevolution tries to understand speciation by
studying population genetics and comparing sibling species. In between, there is a possibility
to compare a set of related species belonging to a well defined clade with a good phylogeny.
For such a group, when laboratory cultures are available, it is possible to quantify
morphological evolution by considering intra and interspecifific variability of various traits.
Within species variations mainly reveal an environmental component, while between species
variations have an almost pure genetic basis. From these assumptions it is possible to calculate
and quantify realized heritabilities, evolvabilities and genetic correlations which occured
during the speciation processes. This situation is analogous to an isofemale line design (full sib
analysis), a method often used to analyse genetic variability in a natural population. As an
example, data for 9 species of the saltans group will be presented, concerning body size, body
pigmentation and bristle numbers. As a rule variability among species was always greater than
between species, describing the genetic divergence during cladogenesis. Correlation analyses
provided some interesting and unexpected results. Such cladic analyses should be extended to
other clades for comparative purposes.
Ref :Yassin A, Carareto C M, Noll F, Bicudo H E and David J R. 2011. realized evolvability :
quantifying morphological evolution in a Drosophila clade. J. Zool. Syst. Evol. Res. 49 132-143
Colonização e dinâmica populacional de drosofilídeos invasores no Cerrado
MsC. Jonas da Silva Döge.
UnB.
O isolamento geográfico entre as biotas tem sido um importante fator na evolução
da biodiversidade do planeta. No entanto, cada vez mais as espécies transpõem suas barreiras
biogeográficas devido a sua associação com o Homem. Apesar disso, relativamente poucas
espécies se estabelecem nas novas áreas. Dentre essas últimas, apenas cerca de 1% atinge alta
abundância e grande amplitude geográfica, ou seja, atinge o status de invasora. Espécies
invasoras geram mudanças ecológicas geralmente irreversíveis, as quais podem conduzir a
mudanças evolutivas.
No Brasil, dentre as 304 espécies de Drosophilidae registradas, 13 são exóticas e
pelo menos duas delas podem ser consideradas invasoras. No Cerrado, foram registradas 117
espécies desta família, das quais 10 são exóticas (sendo duas delas invasoras). Nesta palestra
será apresentado um panorama sobre a colonização de espécies exóticas em biomas presentes
no Brasil, com ênfase para o Cerrado. Será discutida ainda a influência de atributos de história
de vida, do ambiente e da dinâmica populacional de espécies potencialmente competidoras
sobre a densidade populacional das espécies dominantes em áreas de cerrado sentido restrito,
as invasoras Drosophila simulans e Zaprionus indianus.
Female remating and sperm use in Drosophila buzzatii and D. koepferae.
Juan Hurtado.
Universidad de Buenos Aires, Argentina
During mating, males transfer to females diverse molecules that exert potent effects
on female physiology and behavior. These molecules interact with proteins of the female
reproductive tract which serves as the arena for postmating sexual selection. This cryptic
sexual selection is believed to govern a rapid evolution of reproductive proteins. Since female
remating is a prerequisite for sperm competition and cryptic female choice, postmating
interactions should further increase in complexity in polyandrous species. In this sense,
comparing female remating and sperm use between related species will help to elucidate the
causal mechanisms and biological consequences of the rapid evolution of reproductive
proteins. We compared female remating frequency and sperm use over time between
Drosophila buzzatii and D. koepferae, two sinmorphic species of the repleta group. D. buzzatii
females recovered remating frequency faster and depleted stored sperm slower than D.
koepferae. These interspecific differences reveal higher chances for ejaculate-ejaculate
interactions in D. buzzatii suggesting more complex postmating interactions. In addition,
intraspecific comparisons among different strains showed that genetic variability for female
remating is explained by both males and females in D. koepferae but only by females in D.
buzzatii.
Utilization of characteristics of the male terminalia evaluated by scanning electronic
microscopy in studies of the phylogeny of the saltans group of Drosophila .
1
2
Souza, TAJ ; Noll, F.B. ; Madi-Ravazzi, L
1
Lilian Madi Ravazzi
Departament of Biology, UNESP/IBILCE, São José do Rio Preto, SP
2
Departament of Zoology and Botany, UNESP/IBILCE, São José do Rio Preto, SP
[email protected]
1
The saltans group of Drosophila, one of the four largest species groups of Sophophora
subgenus has a wide geographical distribution with a large number of its species occurring in
South America. This group was subdivided according to morphological characteristics into five
subgroups: saltans, sturtevanti, parasaltans, elliptica and cordata, and includes a total of 21
described species. Evolutionary studies of genetic differentiation in this group have been
based on morphological, chromosomal, biochemical, molecular and reproductive isolation
data. The results of those studies support the monophyly of the group and subgroups, but
provide different topologies among the subgroups and even among species from the most
sampled subgroup, which is the saltans subgroup. In this study the structures of male
terminalia of 10 species (D. prosaltans, D. lusaltans, D. saltans, D. austrosaltans, D. sturtevanti,
D. dacunhai, D. milleri, D. parasaltans, D. neocordata and D. emarginata) were analyzed by
scanning electron microscopy (SEM). Nineteen diagnostic characteristics were used for
phylogenetic analysis. The most parsimonious phylogenetic tree generated by this analysis
agreed partially with the phylogenetic relationships obtained for species of the saltans
subgroup proposed on the basis of reproductive isolation data, mitochondrial gene sequences
and morphological data. The phylogenetic tree produced was able to separate the five
subgroups. In order to reinforce the present analysis, other 35 characters of this group
previously described were included. This joining of data reinforced the monophyly
characteristic of the saltans group and also of their subgroups, indicating the subgroup
sturtevanti as the closest to the ancestor and the saltans subgroup as the most derived. The
present data corroborate the use of morphological features and of the male terminalia as
genetic markers in the study of speciation of the saltans group. Financial Support: FAPESP,
CAPES.
Potenciais e Limitações da Aplicação da Tecnologia de DNA-Barcode em
Drosophilidae
Lizandra J. Robe.
FURG, Rio Grande, RS
A técnica de DNA-Barcode propõe o uso de uma sequência padronizada de DNA
pertencente à metade inicial do gene mitocondrial citocromo c oxidase subunidade I (COI) com
os objetivos de identificar espécimes e descobrir novas espécies. A aplicação desta tecnologia
tem sido apresentada como uma solução frente ao “impedimento taxonômico”, o que pode
ser particularmente importante em grupos diversos como a família Drosophilidae. Para seu
adequado funcionamento, entretanto, a técnica de DNA-Barcode requer a aplicação de
algumas propriedades como o monofiletismo das sequências intraespecíficas e a existência de
um gap entre as variações intra e interespecíficas. É, pois, importante que a eficácia da
tecnologia do DNA-Barcode seja individualmente avaliada em diferentes grupos taxonômicos
antes da sua efetiva utilização. Neste sentido, a palestra a ser apresentada junto ao VII
Simpósio de Ecologia, Genética e Evolução de Drosophila fará uma reconstituição do estadoda-arte envolvendo o conhecimento acerca dos fatores que podem dificultar a efetividade do
DNA-Barcode em diferentes grupos de Drosophilidae. Uma retrospectiva dos principais
trabalhos utilizando esta metodologia com espécies da família também deverá ser
apresentada.
Normas de reação em Drosophila: a interação entre genótipo e ambiente na
determinação do fenótipo
Louis Bernard Klaczko
Depto. Genética, Evolução e Bioagentes, Inst. Biologia, Unicamp.
Vários trabalhos com Drosophila têm caracterizado as bases genéticas da variação
morfológica, quer pela estimativa de herdabilidade em condições naturais e de laboratório,
quer pela determinação de marcadores genéticos associados a vários caracteres morfológicos
como, por exemplo, tamanho. Os resultados obtidos vêm mostrando, que, frequentemente,
para clines latitudinais ou altitudinais de características morfológicas pode-se associar clines
nas freqüências de inversões cromossômicas.
Por outro lado, há uma longa tradição de pesquisas com Drosophila que estudam a
norma de reação de estirpes com diferentes genótipos, analisando seus indivíduos crescidos
em ambientes controlados, mas com diferentes estados de uma variável ambiental contínua,
como, por exemplo, a temperatura. Tradicionalmente, poucos estados da variável ambiental
são estudados (tipicamente dois ou três), e os resultados obtidos mostram uma ampla
variação de respostas sem um padrão reconhecível.
Em nosso laboratório, ao analisar a variação da asa de D. mediopunctata verificamos a
existência de clines altitudinais paralelos ao de freqüências de inversões cromossômicas em
populações naturais. No laboratório, numa análise detalhada da norma de reação do padrão
de pigmentação da espécie em relação à temperatura, pudemos ajustar equações de segundo
grau que explicavam boa parte da variação observada. Além disso, verificamos que a
concavidade da função ajustada, determinada pelo coeficiente quadrático, estava negativa e
significativamente correlacionada à média de cada estirpe. Estes dados sugerem que, mesmo
com variações entre características morfológicas, podem ocorrer padrões subjacentes nas
normas de reação; os quais merecem estudos mais detalhados.
Bibliografia Relevante Selecionada
KLACZKO, LB. & BC. BITNER-MATHÉ. 1990. On the edge of a wing. Nature 346: 321.
ROCHA, F., HF. MEDEIROS & LB. KLACZKO. 2009. The reaction norm for abdominal
pigmentation and its curve in Drosophila mediopunctata depend on the mean
phenotypic value. Evolution (Lancaster) 63: 280-287.
HATADANI, L. M., BAPTISTA, J. C. R., SOUZA, W. N., KLACZKO, L. B. 2004. Colour Polymorphism In
Drosophila mediopunctata: Genetic (Chromosomal) Analysis And Non-Random Association
With Chromosome Inversions. Heredity 93: 525-534.
BITNER-MATHÉ, B. C. & L. B. KLACZKO. 1999. Heritability, phenotypic and genetic correlations of
size and shape of Drosophila mediopunctata wings. Heredity 83: 688-696.
BITNER-MATHÉ, B. C. & L. B. KLACZKO. 1999. Plasticity of Drosophila melanogaster wing
morphology: effects of sex, temperature and density. Genetica, (Netherlands) 105, 203210.
BITNER-MATHÉ, B. C. & L. B. KLACZKO. 1999. Size and shape heritability in a natural population of
Drosophila mediopunctata: temporal and microgeographical variation. Genetica,
(Netherlands) 105: 35-42.
BITNER-MATHÉ, B. C., A. A. PEIXOTO & L. B. KLACZKO. 1995. Morphological variation in a natural
population of Drosophila mediopunctata: altitudinal cline, temporal changes and
influences of chromosome inversions. Heredity 75: 54-61.
Drosophilids Diversity in Amazon Colombian agroecossistems / Diversidad de los
drosophilideos en sistemas agrosilvopastoriles de La Amazonia Colombiana
Luz Elena M. Zararte
UA - Colômbia
At Caqueta department in colombian Amazonia a study was carried out with the objective to
establishing the effect of land use on the distribution and abundance of species in the Drosophilidae
family in 4 production systems and 11 land. To catch insects attractant traps with fermented bananas
were distributed in 45 sampling points The taxonomic identification was made through the revision of
the morphological and removal of the males genitalia. During July and August 2008, 2097 male
individuals were collected representing 36 taxa of the generas Drosophila Fallén, 1823;
Scaptodrosophila Duda, 1923; Neotanygastrella Duda, 1923; Rhinoleucophenga Hendel, 1917;
Hirtodrosophila Malloch, 1921 and Zapronius Coquillet, 1901. The Exotic species S. latifasciaeformis and
D. malerkotliana were the most abundant with 590 and 463 individuals respectively. Agroforestal
system was the production system with more abundant Drosophilidae with an average of 19 individuals
per collection point. For land use, agroforestal crops had the highest mean abundance with 17
individuals, showing differences mainly to grassland. Richness was found to be higher in the traditional
livestock system with 24 species, while for land use they were grassland with 23 species. The species
accumulation curves reached its asymptote for all estimators in traditional farming systems and
silvopastoral, while some of the estimates of projected agroforestry about 40% other species that were
collected. The land uses with similar greater fauna (Jaccard) were the old stubble and agroforestry
(65%), while for systems the most similar was between silvopastoral systems and agroforestry systems
(50%). With regard to land use, two distinct goups for the most abundant species were characterized:
the first of which was called forest species and is formed by the D. sturtevanti, D. paulistorum and D.
willistoni and the second named species of intervened areas formed by the D. melanogaster, D.
malerkotliana, D. paranaensis, S. latifasciaeformis, Z. indianus and gender Rhinoleucophenga. The forest
species were more abundant in primary forest uses, old fallow and secondary forest, while species of
open areas on these uses just had their lower average abundance. With regard to the systems the forest
species were more abundant in the forests while this same system had the lowest abundance for
species of open areas. Each of the species present different distribution patterns both in the land uses
and systems, thus D. sturtevanti was present at all, while D. willistoni only occurred in the primary and
secondary forests and agroforestry uses.
Keywords: Amazonia, Drosophilidae, Production Systems, Land uses, Z. indianus, D. melanogaster, D.
malerkotliana, S. latifasciaeformis. D. paranaensis, Rhinoleucophenga.
En el Departamento del Caquetá de la Amazonia Colombiana se realizó un estudio con el
objetivo de establecer el efecto del uso de la tierra sobre la distribución y abundancia de especies de la
familia Drosophilidae en cuatro sistemas de producción y 11 usos del suelo. Para la captura de los
insectos se emplearon trampas con atrayente de banano fermentado, distribuidas en 45 puntos de
muestreo en cada sistema de producción. La identificación taxonómica se realizó mediante la revisión
de los caracteres morfológicos y la extracción de la genitalia de los machos. Durante Julio y Agosto de
2008 fueron colectados 2097 individuos machos representados por 36 Taxa de los géneros Drosophila
Fallén, 1823; Scaptodrosophila Duda, 1923; Neotanygastrella Duda, 1923; Rhinoleucophenga Hendel,
1917; Hirtodrosophila Malloch, 1921 y Zapronius Coquillet, 1901. Las especies exóticas S.
latifasciaeformis y D. malerkotliana fueron las más abundantes con 590 y 463 individuos
respectivamente. El sistema de producción con mayor abundancia de Drosophilidae fue el sistema
Agroforestal con una media de 19 individuos por punto de colecta. Para los usos del suelo la mayor
abundancia media fue para los cultivos agroforestales con 17 individuos por punto presentando
diferencias principalmente con los pastizales limpios. La riqueza fue mayor en el sistema de ganadería
tradicional con 24 especies, mientras que para los usos del suelo lo fueron los pastizales limpios con 23
especies. Las curvas de acumulación de especies alcanzaron su asíntota para todos los estimadores en
los sistemas de ganadería tradicional y el silvopastoril, mientras que algunos de los estimadores de los
sistemas agroforestales proyectaron cerca del 40% demás de las especies que fueron colectadas. Los
usos del suelo con mayor similitud faunística (Jaccard) fueron los rastrojos viejos y los cultivos
agroforestales (65%), mientras que para los sistemas la mayor similitud fue entre los sistemas
silvopastoriles y los sistemas Agroforestales (50%). Con relación al uso del suelo, se caracterizaron dos
grupos para las especies más abundantes; el primero al cual se le denominó especies forestales y está
formado por las especies D. sturtevanti, D. paulistorum y D. willistoni y el segundo llamado especies de
áreas intervenidas formado por las especies D. melanogaster, D. malerkotliana, D. paranaensis, S.
latifasciaeformis, Z. indianus y el género Rhinoleucophenga. Las especies forestales fueron más
abundantes en los usos bosque primario, rastrojo viejo y bosque secundario, mientras que las especies
de áreas intervenidas presentaron justamente sobre estos usos sus menores medias de abundancia. Con
relación a los sistemas las especies forestales fueron más abundantes en los bosques siendo este mismo
sistema el de menor abundancia para las especies de áreas intervenidas. Cada una de las especies
presento diferentes patrones de distribución en cada uno de los usos y los sistemas, así D. sturtevanti
estuvo presente en todos, mientras que D. willistoni solamente ocurrió en los usos bosques primario y
secundario y los cultivos agroforestales.
Palabras Claves: Amazonia Colombiana, Drosophilidae, Sistemas de producción, Usos del suelo, Z.
indianus, D. melanogaster, D. malerkotliana, S. latifasciaeformis. D. paranaensis, Rhinoleucophenga.
A via de Dpp/BMP no estabelecimento do eixo dorso-ventral embrionário de
Drosophila melanogaster.
Marcio Fontenele e Helena Araujo
UFRJ-ICB, INCT-EM
O estabelecimento do eixo DV (dorsal-ventral) embrionário de Drosophila
melanogaster é iniciado durante a ovogênese e continua na embriogênese. No início da
embriogênese o principal marco da formação do eixo DV é a formação do gradiente nuclear do
fator de transcrição Dorsal (Dl) ao longo do eixo DV do embrião. Este gradiente nuclear de Dl
permite a ativação diferencial de genes em uma maneira dependente de concentração nuclear
de Dl. No embrião, este mecanismo estabelece ao longo do eixo DV três territórios: ectoderma
não-neural dorsal, neuroectoderma lateral e mesoderma ventral. A realização do gradiente
nuclear de Dl na embriogênese é dependente da via de Toll e refinada pela via de Dpp/BMP.
Nosso grupo de pesquisa estuda a regulação da via de Dpp/BMP durante a ovogênese e sua
atuação na embriogênese. A via de Dpp possui como ligante extracelular a proteína
Decapentaplegic (Dpp) que é homologa a BMP2/3 em vertebrados. Durante a ovogênese, a
atividade extracelular de Dpp é regulada por componentes extracelulares. Esta regulação é
realizada pelas proteínas extracelulares Short gastrulation (Sog), Tolloid (Tld) e Tolloid-related
(Tlr) expressas durante a ovogênese, e que induzem a formação do gradiente de atividade
extracelular de Dpp. Nossas análises mostram que alterações na atividade destes
componentes extracelulares e de Dpp induzem perturbações na formação do eixo DV
embrionário. Além disso, nossos resultados mostraram que o sinal de Dpp induzido no início
da embriogênese atua na atividade da via de Dl/NFgradiente nuclear de Dl e dos territórios do eixo DV. Classicamente, BMPs atuam na regulação
gênica ao nível transcricional, entretanto recentes estudos indicam que uma Smad (fator de
transcrição ativado por BMPs) pode regular níveis de RNAm em uma modo pós-transcricional.
Embriões com a via de Dpp bloqueada induzem alterações em níveis de RNAm maternais
específicos. Sugerimos que esta alteração nos níveis de RNAm de genes maternais seja um
resultado de um efeito da via de Dpp ao nível pós-transcricional, pois nestes embriões a
atividade transcricional é ausente. Atualmente, estamos analisando se os efeitos da via de Dpp
na regulação de níveis de RNAm maternais é resultado de uma interação entre Smad e
mecanismos pós-transcricionais e/ou alternativamente uma regulação da via de Dpp sobre a
atividade transcricional zigótica destes genes maternais. Este trabalho é financiado por CNPq,
Faperj/Pronex e INCT-EM.
Metilação do DNA no Gênero Drosophila
Marícia Fantinel D’Ávila
Programa de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecular - UFRGS
Fenômenos epigenéticos têm sido amplamente caracterizados em genomas de
vertebrados, especialmente mamíferos, e a metilação do DNA é mecanismo chave para a
regulação epigenética. No entanto, a questão da metilação do DNA em Drosophila permanecia
controversa por muito tempo, pois o DNA de embriões de Drosophila aparentemente não
apresentava metilação em dinucleotídeos CpG (Urieli-Shoval et al., 1982) e alguns trabalhos
demonstravam a ausência de 5-metilcitosinas ao analisar pupas e adultos (Patel & Gopinathan,
1987; Tweedie et al., 1999).
Alguns trabalhos posteriores, no entanto, forneciam evidências de pequenos níveis de
metilação do DNA em embriões e também em adultos de Drosophila (Gowher et al., 2000;
Lyko et al., 2000b. Portanto, no início da década de 2000, existia uma aparente incoerência,
que pôde ser parcialmente resolvida ao analisar o contexto das 5-metilcitosinas nas sequências
no genoma de Drosophila melanogaster (Lyko et al., 2000a). Tais análises confirmaram que a
metilação de resíduos CpG é praticamente ausente em
Drosophila melanogaster, mas
demonstraram incontestáveis, mesmo que baixas, quantidades de metilação do DNA em
nucleotídeos não CpG (CpA, CpT e CpC) em embriões de D. melanogaster (Lyko et al., 2000a).
A dificuldade em detectar a metilação do DNA em espécies de Drosophila
provavelmente se devia ao fato de que os estudos se concentravam em estágios mais
avançados do desenvolvimento, comparativamente aos estudos que vinham sendo realizados
com mamíferos. No entanto, hoje se sabe que os mecanismos de metilação do DNA de D.
melanogaster e mamíferos apresentam muitas diferenças importantes: a) ao contrário das
células de mamíferos, que invariavelmente mantêm seus padrões de metilação ao longo do
desenvolvimento, a metilação do DNA em D. melanogaster parece ser um sinal epigenético
transiente observado basicamente em estágios iniciais da formação do embrião (Hung et al.,
1999; Tweedie et al., 1999; Lyko et al., 2000b; Lyko, 2001; Kunert et al., 2003); b) em D.
melanogaster a metilação do DNA está concentrada em dinucleotídeos CpA e CpT de forma
assimétrica (Lyko et al., 2000a), enquanto que a metilação do DNA em mamíferos está
concentrada em dinucleotídeos CpG simétricos, nas conhecidas Ilhas CpG.
Até pouco tempo, a enzima que mediava a metilação do DNA nestes organismos
permanecia desconhecida, apesar de alguns estudos apontarem para um único gene candidato
a codificar uma DNA metiltransferase da família Dnmt2 (Hung et al., 1999; Lyko, 2001; Tweedie
et al., 1999). As Dnmt2 são as enzimas metiltransferases de DNA mais conservadas, com
homólogos conhecidos desde fungos até humanos e possuem atividades de manutenção de
metilação (afinidade por DNA hemi-metilado) e de metilação de novo (Dong et al., 2001;
Okano et al., 1998a; Wilkinson et al., 1995; Yoder & Bestor, 1998).
Com o avanço das tecnologias nas investigações em epigenética começaram a surgir
trabalhos relatando atividades enzimáticas das Dnmt2. O sequenciamento bissulfito do
genoma de Drosophila sugeriu que a Dnmt2 metila resíduos isolados de citosinas sem um
reconhecimento específico de uma sequência-alvo (Lyko et al. 2000a). Além disso, há dados
que sugerem uma especificidade das Dnmt2 por CpT e CpA, que as distinguem das demais
DNA metiltransferases descritas e confirmam o predomínio de metilação “não-CpG” em
Drosophila (Lyko et al., 2000b). Posteriormente, em um estudo induzindo a super-expressão da
Dnmt2 em D. melanogaster, os autores evidenciaram níveis mais altos de metilação em
resíduos CpT e CpA, em relação às amostras controle, estabelecendo que a metilação do DNA
em Drosophila é mediada por Dnmt2 (Kunert et al., 2003). Sabe-se que os padrões de
metilação no genoma precisam ser estabelecidos no DNA não-metilado durante o
desenvolvimento inicial dos organismos. Por esta razão, a caracterização de DNA
metiltransferases com atividade de Dnmts de novo se tornou um tema importante no campo
da Epigenética.
Além da reconhecida Drosophila melanogaster, o gênero Drosophila apresenta
inúmeras espécies, que servem como organismos-modelo igualmente hábeis para estudos
ecológicos, genéticos, e mais recentemente, epigenéticos. Com a recente publicação do
sequenciamento genômico de 12 espécies do gênero Drosophila (Clark et al., 2007) em
associação com a disponibilidade em bancos de dados do genoma de A. gambiae (Holt et al.,
2002) e de outros insetos dípteros, torna possível a análise destes genomas quanto à presença
de sequências relacionadas a genes Dnmt2 e quanto aos padrões de metilação estabelecidos
pela enzima Dnmt2.
Mais recentemente, no nosso grupo de pesquisas foi evidenciada a metilação fêmeaespecífica do DNA em Drosophila willistoni (Garcia et al., 2007). Esta espécie pertence ao
grupo willistoni de Drosophila, o mais bem representado nas comunidades neotropicais do
gênero (Val et al., 1981).
Drosophila willistoni chama particularmente a atenção dentro do grupo, por possuir
uma grande "versatilidade ecológica" diversas vezes comprovada, o que se expressa pela
capacidade de exploração bem sucedida de diversos tipos de ambientes, tais como matas,
formações abertas (Da Cunha et al., 1950, 1959; Da Cunha & Dobzhansky, 1954), cidades
(Santos & Valente 1990; Valiati & Valente, 1997; Goñi et al., 1997, 1998), bem como de
diferentes tipos de substratos (Valente & Araújo, 1986). Sua distribuição geográfica vai desde o
sul dos Estados Unidos (Flórida) e México na América do Norte, até o norte da Argentina
(Spassky et al., 1971; Ehrman & Powell, 1981).
Além desta versatilidade ecológica, D. willistoni apresenta uma grande variabilidade
genética expressa através de diferentes marcadores, tais como polimorfismo cromossômico
para inversões paracêntricas e polimorfismo enzimático (Ayala & Powell, 1972). Cerca de 42
inversões heterozigotas foram inicialmente descritas em populações naturais (Burla et al.,
1949). Em outras espécies de Drosophila, tais como D. pseudoobscura e D. nebulosa, as
inversões são concentradas em um único cromossomo, ficando os demais livres de inversão.
As inversões de D. willistoni, no entanto, são distribuídas em todos os cinco braços dos
cromossomos politênicos (Da Cunha et al., 1950) revelando a plasticidade de seu cariótipo.
Em uma análise da estrutura dos cromossomos politênicos, usando técnicas de
bandamentos com as enzimas de restrição AluI e HaeIII, que reconhecem regiões de DNA
metilado (Garcia, 1997), revelou que em duas populações de D. willistoni são induzidos
padrões bem definidos de bandas refletindo os blocos específicos de sequências nos braços
cromossômicos e no cromocentro. Ao tentar explicar tais padrões, Garcia et al. (2007), em
uma outra abordagem, submeteram amostras de DNA genômico de machos e fêmeas adultas
de D. willistoni à técnica de clivagem por com enzimas de restrição sensíveis à metilação do
DNA (Methylation Sensitive Restriction Endonuclease - MSRE), o que gerou padrões sexoespefícicos de bandas e descreveram as primeiras evidências de metilação na espécie D.
willistoni. A análise destes fragmentos revelou a presença de genes ribossomais entre eles e os
autores sugeriram que a metilação sexo-específica em D. willistoni pode estar envolvida na
regulação de um mecanismo de compensação de dose, uma vez que uma das duas cópias de
genes de rDNA está localizado no cromossomo X nesta espécie (Garcia et al., 2007).
Como consequência dos trabalhos realizados previamente, iniciamos um novo projeto
com o objetivo de ampliar os estudos sobre a conservação dos padrões de metilação do DNA e
caracterizar os aspectos moleculares do gene e da enzima DNA metiltransferase 2 (Dnmt2),
responsáveis pela metilação do DNA no gênero Drosophila.
Deste projeto, originou-se o trabalho de D’Ávila, et al. (2010), que investigou a
ocorrência da metilação sexo-específica de genes de DNA ribossomal (rDNA), previamente
descrita para adultos de Drosophila willistoni, em outras espécies do subgênero Sophophora
de Drosophila, ao qual o principal organismo modelo do gênero, D. melanogaster, também
pertence. Para este estudo, foram utilizadas espécies dos grupos willistoni, melanogaster,
saltans e obscura do gênero Drosophila. Das espécies analisadas, os autores evidenciaram
metilação sexo-específica em genes de rDNA somente em Drosophila tropicalis e D. insularis,
duas espécies do subgrupo críptico willistoni. Os resultados indicam que a metilação do DNA
pode apresentar importantes diferenças, mesmo dentro de grupos de espécies proximamente
relacionadas, fornecendo dados interessantes para o conhecimento deste complexo grupo de
espécies neotropicais.
Como mencionado anteriormente, a grande maioria dos estudos epigenéticos no
gênero Drosophila, utiliza a espécie Drosophila melanogaster. Pouco se sabe sobre a
conservação dos padrões de metilação do DNA e do quanto ela seria importante para a
evolução de espécies relacionadas. Homólogos de Dnmt2 já foram identificados em
praticamente todos os organismos-modelo utilizados. Por esta razão realizamos, então, um
estudo pioneiro, com o intuito de identificar homólogos do gene Dnmt2 em um grande
número de espécies da família Drosophilidae, a fim de traçar um perfil evolutivo do gene. Das
66 espécies avaliadas em uma varredura inicial por Dot blot, foram obtidos amplicons para
Dnmt2 em 18. As análises evolutivas recuperaram os três principais clados da família
Drosophilidae, demonstrando a conservação do gene Dnmt2 entre espécies do subgênero
Sophophora e das seções quinaria-tripunctata e virilis-repleta do gênero Drosophila.
No mesmo estudo, o mapeamento físico do gene Dnmt2 foi determinado por
hibridação in situ em cromossomos politênicos de Drosophila willistoni. Evidenciou-se que a o
gene Dnmt2 se encontra localizado próximo à inserção de elementos transponíveis
previamente descritos (Regner et al., 1996, C. F. Garcia, comunicação pessoal) e de um ponto
de quebra de uma inversão (Rohde & Valente, 2011 - no prelo). Tais achados são de grande
interesse, pois as relações entre rearranjos cromossômicos e expressão de genes próximos a
eles têm sido alvo de importantes pesquisas atualmente. Por busca in silico, foi identificada
também a preservação da sintenia cromossômica descrita para as 12 espécies de Drosophila
cujos genomas se encontram disponíveis. Para todas as espécies, assim como em D. willistoni,
o gene se encontra nos braços cromossômicos correspondentes aos elementos B de Muller.
Devido a alguns trabalhos sugerem atividades importantes da Dnmt2 no início do
desenvolvimento de alguns invertebrados, outra investigação foi realizada no intuito detectar
os padrões de expressão de Dnmt2 em Drosophila willistoni. Primeiramente, foi demonstrada
a expressão transcricional não somente em embriões, como previamente descrito para outras
espécies, mas em outros estágios de desenvolvimento e em tecidos somáticos e germinativos
de D. willistoni. Além disso, em análises quantitativas, os níveis mais altos de expressão foram
observados durante a oogênese, o que pode ser indício de uma função importante da Dnmt2
na regulação de genes ativados durante o início do desenvolvimento e nos processos de
diferenciação de ovócitos nesta espécie, atuando ainda em nível pré-zigótico.
De uma forma geral, os dados confirmam ideias levantadas por diversos autores de
que o fenômeno da metilação do DNA é amplamente distribuído nos insetos e outros
invertebrados, mas com mecanismos e funções bastante distintas. Apresentamos neste
conjunto de trabalhos achados que contribuem para aumentar o conhecimento sobre os
processos de regulação epigenética e também sobre a complexa evolução do gênero
Drosophila, objeto de muitos estudos biológicos durante os últimos 100 anos.
Palavras-chave: Drosophila, Epigenética, Metilação do DNA, Dnmt2.
Referências: Ayala FJ e Powell JR (1972) Proc Natl Acad Sci USA 69:1094-1096; Burla H,
da Cunha, AB, Cordeiro, AR, Dobzhansky T, Malogolowkin Ce Pavan C (1949) Evolution 3:300314; Clark AG, Eisen MB, Smith DR, Bergman CM, Oliver B, Markow TA, et al. (2007) Nature
450:203-218; D’Ávila MF, Garcia RN, Panzera Y e Valente VLS (2010) Genetica 138:907-913; Da
Cunha AB e Dobzhansky T (1954) Evolution 8:119–134. Da Cunha A B, Burla H e Dobzhansky T
(1950) Evolution 4:212–235; Da Cunha, AB, Dobzhansky T, Pavlovsky AO e Spassky B (1959)
Evolution 13:389–404; Dong A, Yoder JA, Zhang X., Zhou L, Bestor TH e Cheng X (2001) Nucleic
Acids Res 29:439–448; Ehrman L e Powell JR (1981) In: The Genetics e Biology of Drosophila.
Vol 3. Ashburner M, Carson HL e Thompson Jr, JN eds. Academic Press, London, pp 193-225;
Garcia RN (1997) Dissertação de Mestrado. PPGBM - UFRGS. Porto Alegre, 116 p; Garcia RN,
D’Ávila MF, Loreto ELS, Panzera Y, Heredia FO e Valente VLS (2007) Genetica 131:91-105; Goñi
B, Martinez ME, e Daguere P (1997) Rev Bras de Ent 41(1):89-93; Goñi B, Martinez ME, Valente
VLS e Vilela CR (1998) Rev Bras de Ent 42(3/4):131-140; Gowher H, Leismann O e Jeltsch A
(2000) EMBO J 19:6918–6923; Holt RA, Subramanian GM, Halpern A, Sutton GG, Charlab R,
Nusskern DR, Wincker P, Clark, AG, Ribeiro JM, Wides R (2002) Science 298:129–149.; Hung
MS, Karthikeyan N, Huang B, Koo HC, Kiger J e Shen CKJ (1999) Proc Natl Acad Sci USA 96:
11940-11945; Kunert N, Marhold J, Stach D e Lyko F (2003) Development 130:5083–5090; Lyko
F (2001) Trends Genet 17:169-172; Lyko F, Ramsahoye BH e Jaenisch R (2000a) Nature
408:538–540; Lyko F, Whittaker AJ, Orr-Weaver TL e Jaenisch R (2000b) Mech Dev 95:215–217;
Okano M, Xie S e Li E (1998) Nucleic Acids Res 26:2536-2540; Patel CV e Gopinathan KP (1987)
Anal Biochem 164:164-169; Regner LP, Pereira MSO, Alonso CEV, Abdelhay E e Valente VL
(1996) J Hered 87(2):190-211; Rohde C e Valente VLS (2011) Gen Mol Biol (no prelo); Santos RA
e Valente VLS (1990) Evol Biol 4:253-268; Spassky B, Richmond RC, Perez-Salas J, Pavlovsky O,
Mourão CA, Hunter AS, Hoenigsberger H, Dobzhansky T e Ayala FJ (1971) Evolution 25:129143; Tweedie S, Ng HH, Barlow AL, Turner BM, Hendrich B e Bird A (1999) Nat Genet 23:389390; Urieli-Shoval S, Gruenbaum Y, Sedat J e Razin A (1982) Febs Lett 6(146)(1):148-152; Val
FC, Vilela CR e Marques MD (1981) In: The Genetics e Biology of Drosophila. Vol 3. Ashburner
M, Carson HL e Thompson Jr, JN eds. Academic Press, London, pp 123-168; Valiati VH e Valente
VLS (1997) Braz J Genet 20(4):567-582; Wilkinson CR, Bartlett R, Nurse P e Bird AP (1995)
Nucleic Acids Res 23:203-210; Yoder JA e Bestor TH (1998) Hum Mol Genet 7:279-284.
Ecologia e conservação. Drosophila realmente importa?
Marlúcia Martins
MPEG – Belém – PA
Informações ecológicas sobre os drosofilídeos precedem a década de 50 do século
passado. No entanto os primeiros ensaios ecológicos com estes insetos vão ser realizados nos
anos 70, com o objetivo de entender o papel da competição na estruturação das populações.
Neste mesmo período intensificam-se os estudos sobre uso de recursos e dimensionamento
de nicho para os drosofilídeos. A partir dos anos 80chegam a literatura modelos sobre a
estruturação das comunidades e processos de manutenção da diversidade de espécies. Nos
anos que seguem, observa-se, cada vez mais, a inserção dos drosofilídeos na literatura
ecológica e mais recentemente, nos temas voltados à conservação. Esta palestra busca
responder a duas questões gerais: o que se sabe até o presente sobre a ecologia de
drosofilídeos? E o quê, daquilo que se sabe, capacita de fato a responder questões sobre a
conservação da diversidade biológica? Para tratar estas questões são examinados os seguintes
aspectos: riqueza e distribuição de espécies; vulnerabilidade, conexões e interdependências e
importância potencial do grupo para a sociedade.
“Comunidades de drosofilídeos em ambientes fragmentados do Sul do Brasil”
Prof. Dr. Rogério Pincela Mateus
UNICENTRO – Universidade Estadual do Centro-Oeste do Paraná
Laboratório de Genética e Evolução – Departamento de Ciências Biológicas
Programa de Pós-Graduação em Biologia Evolutiva (Associação Ampla com a UEPG)
É de conhecimento geral que a família Drosophilidae é um excelente modelo de
pesquisa em ecologia, pois as comunidades destes organismos são afetadas diretamente pelo
meio ambiente onde elas se encontram. Diversos trabalhos tem mostrado que estes insetos
são ótimos marcadores para demonstração do impacto de mudanças nos habitats sobre a
composição e a estrutura de suas comunidades. Assim surgiu o nosso interesse em utilizar este
grupo de organismos em um dos biomas que é o mais atingido pelo desmatamento e está
seriamente ameaçado, a Floresta de Araucária (Floresta Ombrófila Mista - FOM). Este bioma
está inserido no domínio Mata Atlântica e constitui uma das principais fitofisionomias da
Região Sul do Brasil, contendo uma das mais altas biodiversidades do planeta. Atualmente, no
Estado do Paraná, a área de cobertura não soma 1% do florestamento original, e este
desmatamento vem gerando fragmentação da mata antes contínua, resultando em ilhas de
mata isoladas por áreas cobertas por pasto e culturas de interesse econômico de outros tipos.
A fragmentação florestal tem sido evidenciada como uma das maiores ameaças a
biodiversidade, pois afeta as comunidades, gerando desde redução no número de indivíduos
até perda de espécies. Um dos primeiros projetos do nosso grupo realizados na região
envolveu uma caracterização preliminar da comunidade de drosofilídeos em um fragmento de
FOM, onde havia relictos de vegetação xerofítica. Neste trabalho não foram verificadas
diferenças significativas na diversidade e abundância de indivíduos entre os estratos verticais
(1,5m e 9m) dentro do fragmento estudado, tendo sido verificada apenas uma oscilação da
freqüência de ocorrência de algumas espécies, com apenas espécies acidentais ocorrendo
peculiarmente em algum dos estratos. Horizontalmente, foi verificada similaridades entre os
dois pontos da borda e entre os dois pontos intermediários. Estas associações não foram claras
quando se observam somente os índices de riqueza e diversidade e sim pela ocorrência
exclusiva de algumas espécies acidentais. O ponto mais ao interior da mata foi o que mais se
diferenciou dos demais, apresentando uma das maiores riquezas e maior abundância absoluta
de espécies. Estes resultados podem ser explicados considerando que a área é resultado de
uma recente fragmentação, estando ainda em processo de modificação devido à intensa ação
antrópica. A análise sazonal mostrou que a coleta do verão foi a que apresentou maior
abundância, e as coletas de primavera e outono apresentaram maior correlação e similaridade
entre si, sendo a estação de inverno a mais dissimilar e distante. O padrão de isolamento do
inverno possivelmente reflete a variação climática que a região apresenta. Diferenciação
sazonal significativa ocorreu somente entre o inverno e a primavera. Num segundo momento
fizemos um estudo em duas áreas características de FOM em dois anos diferentes (2006 e
2008), e os nossos resultados mostram que a abundância relativa das espécies exóticas,
geralmente cosmopolitas e associadas a ambientes antrópicos, aumentou significativamente
ao longo do período de estudo nas duas áreas. Além disso, todos os índices de diversidade
estimados apresentaram, em média, uma diminuição na comparação de 2006 para 2008. Estes
resultados possivelmente são devido à perturbação humana nas áreas de coleta. Ao contrário
do que se conhece até o momento, nossos resultados sugerem que o impacto humano no
ambiente natural pode apresentar uma resposta visível nos índices de diversidade estimados
para a assembléia de Drosophila. Mais recentemente, mudamos o foco do nosso grupo de
pesquisa para o estudo dos efeitos da fragmentação sobre espécies características de
florestas, e começamos a trabalhar com o grupo guarani. As espécies deste grupo são
encontradas em remanescentes de áreas naturais, inclusive indicando pouca ação antrópica.
Os resultados preliminares das análises da morfometria da asa e de variabilidade de
alozimas tem demonstrado que espécies diferentes deste grupo, D. ornatifrons e D.
maculifrons, apresentam padrões de diferenciação populacional de espécies congenéricas,
com diferenças na distribuição da variabilidade entre suas populações. A primeira espécie
tende a ser mais homogênea que a segunda, apesar das duas terem padrões que possam ser
devido a presença de mais de uma linhagem evolutiva. Inclusive, a análise preliminar dos
edeagos já demonstrou a presença de mais de um morfotipo em uma das populações
avaliadas até o momento, o que evidencia a presença de espécies crípticas para as duas
espécies analisadas.
Os drosofilídeos na rota das expedições científicas da amazõnia
Nelson Papavero & Márcia Couri
USP – São Paulo
Após uma breve história do Estado do Grão-Pará e Maranhão e dos relatos sobre sua
fauna até fins do século XVIII, são apresentados os trabalhos relativos a descrições de novas
espécies de Drosophilidae no século XX (até 1970), baseados nos exemplares coletados por: H.
H. Smith; C. A. W. Schnuse; a coleção feita em Kartabo (Guiana); pela expedição Zerny à
Fazenda Taperinha (Santarém); por Dodbzhansky e Pavan; e pela Expedição Permanente do
Amazonas
O uso de Drosophila nos estudos de Genética de Populações e Citogenética
Paulo Roberto Hofmann
Departamento de Biologia Celular, Embriologia e Genética; UFSC
O uso de Drosophila nos estudos de Genética de Populações possibilitam avaliar o
efeito dos fatores evolutivos (Deriva Genética, Seleção e Migração) sobre a flutuação das
frequências gênicas, estimadas com base nas frequências fenotípicas, relacionadas ao caráter cor
dos olhos. Os fenótipos usados são o selvagem (olho vermelho) e o sépia (olho marrom escuro),
por serem de fácil distinção e pelo fato de apresentarem condições semelhantes de sobrevivência
e reprodução em condições de laboratório. O gene que determina tal caráter é autossômico
(localizado na posição 26,0 do III cromossomo de Drosophila). O fato do ciclo de vida de D.
melanogaster ser curto (cerca de 10 dias em uma temperatura controlada de 25ºC) possibilita que
em um semestre letivo possam ser acompanhadas até oito gerações, obtidas de parentais puras e
contrastantes. Nos experimentos de Deriva Genética, cada geração é fundada a partir de apenas
dois casais, obtidos de forma completamente ao acaso, possibilitando, assim, observar os efeitos
da redução drástica e aleatória (Efeito de Fundador e Gargalo de Garrafa) do tamanho
populacional sobre as frequências gênicas estimadas. Nos experimentos de Seleção, dois
procedimentos são utilizados, um em que não há a exclusão de nenhum fenótipo de forma
proposital (simulando os efeitos da Seleção Natural) e o outro onde as moscas de fenótipo sépia
são excluídas (simulando os efeitos de uma seleção sobre um fenótipo ‘letal’). Nos experimentos
de seleção, é possível que em alguma(s) geração(ões) sejam introduzidos indivíduos de fenótipo
sépia, simulando desta forma os efeitos da Migração. Já a utilização de Drosophila, em aulas de
Citogenética, tem permitido aos alunos executarem as técnicas e a observação dos cromossomos
politênicos, onde é possível a visualização tanto de ‘puffs’, relativos à ativação gênica diferencial
nos distintos estágios larvais de desenvolvimento, como de inversões cromossômicas. A despeito
de toda a discussão sobre a utilização de animais em experimentos, este tipo de atividade tem
produzido ótimos resultados na opinião da maioria dos alunos. A pequena minoria, que se sente
desconfortável com o sacrifício dos animais, revela que este desconforto se deve à sensação de
produção de sofrimento nos indivíduos. Porém, todos concordam que na metodologia e com este
modelo utilizados, este sofrimento é pouquíssimo provável e, desta forma, acaba revendo suas
opiniões. Além terem a oportunidade de produzir relatórios aos moldes de publicação científica,
muitos alunos têm se interessado em realizar suas atividades de Iniciação Científica e Trabalhos de
Conclusão de Curso com Drosophila.
“30 anos de pesquisa sobre o grupo willistoni”
Vera Lúcia S. Valente Gaiesky
Departamento de Genética, Instituto de Biociências
Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, RS, Brasil
Ao longo dos últimos 30 anos, estudos com a genética, ecologia e evolução das
espécies do grupo da Drosophila willistoni tem sido o principal foco do nosso trabalho no
Laboratório de Drosophila da UFRGS. As demandas de outros Programas aos quais estamos
(PPG Genética e Biologia Molecular e PPG Biologia Animal - UFRGS) ou estivemos vinculados
(PPG Biodiversidade Animal- UFSM), entretanto, bem como novos problemas que surgiram ao
longo deste tempo e percurso, nos fizeram abordar problemas relacionados em outros grupos
de espécies. Mas a herança recebida do Dr. Antonio Rodrigues Cordeiro determinou a
continuidade do nosso interesse neste paradigmático grupo de espécies neotropicais,
inspirador do trabalho de Theodosius Dobzhansky, cuja importância para a Genética brasileira
e para a formulação da Teoria Sintética da Evolução é de amplo conhecimento.Nossa principal
contribuição pode ser resumida como a formação de profissionais habilitados para a
compreensão e análise do processo evolutivo (cerca de 30 Mestres e 20 Doutores),
capacitados para usarem diferentes abordagens como Citogenética, Biologia Molecular,
Ecologia, Taxonomia e mais recentemente Genômica. A despeito do enorme esforço para
gerenciamento, a multidisciplinaridade de nosso grupo tem sido extremamente positiva. O
convívio no mesmo laboratório de estudantes de diferentes procedências e interesses
propiciou a realização de estudos filogenéticos com um número grande de espécies e
populações naturais, cujos indivíduos foram corretamente identificados pelos estudantes da
Biologia Animal, inventariando faunas de diferentes biomas e revelando as complexas relações
entre as drosófilas nas condições naturais, o que é fundamental para entender a sua evolução.
Os métodos e ferramentas da Genética e da Biologia Molecular pelos estudantes da Genética,
por sua vez, puderam ser aplicados à resolução de problemas filogenéticos e evolutivos
levantados pelos estudantes da Biologia Animal. Assim, considerando o grupo willistoni de
Drosophila, nossa contribuição inclui também a descoberta de muitas das suas peculiaridades,
como padrões de evolução cromossômica, conteúdo gênico de seus cromossomos, elementos
transponíveis e seu possível envolvimento com a geração de variabilidade, padrões sexoespecíficos de metilação do seu DNA, presença e representatividade de endossimbiontes e o
refinamento, com uso de diferentes marcadores, das suas relações específicas e semiespecíficas. CNPq, FAPERGS, CAPES, PROPESQ-UFRGS.