Comparative Genetics Using Three mtDNA Markers in Aedes aegypti (Linnaeus) Populations from Municipalities in the State of Mato Grosso, Brazil.

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.22409/resa2022.v15i3.a54219

Palabras clave:

genetic variability, mitochondrial DNA, ovitraps, vector

Resumen

A methodological strategy for teaching in health and environment is to know the genetics of an important vector of dengue in different populations of mosquitoes. The aim of this study was to investigate the genetic variability of Aedes aegypti through molecular markers of mitochondrial DNA, COI, ND4 and ND5. Mosquitoes were collected using ovitraps to capture them at points located in four municipalities in the state of Mato Grosso. Subsequently, we amplified 169 samples with the best DNA result using primers for mitochondrial DNA (mtDNA): Cytochrome Oxidase Subunit I (COI - F and R), Nicotinamide Adenine Dinucleotide Dehydrogenase Subunit 4 (ND4 - F and R) and Nicotinamide Adenine Dehydrogenase 5 (ND5 - F and R). We used the Geneious software to build dendrograms for differentiating populations from each municipality. The interpopulational genetic distance obtained from sequence analysis showed a difference within populations through groups' formation in the ordering. Besides, we identified a difference in the interindividual genetic distance values, notably for the ND5 gene from the populations captured in the four municipalities. We recorded the smallest interindividual genetic distance within populations for populations from Chapada dos Guimarães. Extrinsic factors, including breeding habitat removal, can contribute to decreasing variability, consequently, the dendrogram showed some similarities. Scientific knowledge, laboratory teaching and genetic flow investigation stimulate actions to prevent transmitted diseases and support essential and effective measures to control and combat Ae. aegypti.

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Biografía del autor/a

Sandra Mariotto, Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de Mato Grosso, Cuiabá, MT

Bióloga. Doutora em Genética e Evolução pela Universidade Federal de São Carlos (2008). Professora do Instituto Federal de Mato Grosso, desenvolvendo pesquisas em parceria com a UFMT. UEPG, UNESP. Orientadora de pesquisa em nível de Mestrado pelo IFMT. Tem experiência na área de Genética, atuando principalmente nos seguintes temas: citogenética, marcadores cromossômicos e moleculares, genética e bioquímica de microrganismos, genética aplicada a piscicultura e a vetores de doenças, RT-qPCR aplicada a detecção de virus e bactérias, biotecnologia aplicada a alimentos e ambiente, espectrometria, cromatografia. A autora contribuiu na coordenação e supervisão do Projeto, coleta de dados no campo, análise laboratorial, sequenciamento do DNA, investigação do sequenciamento no Programa Geneious software, análise e discussão dos resultados, revisão do manuscrito e redação final.

Mari Rose Oliveira Silva, Instituição Educacional Super Mais Sistema de Ensino, Jaciara, MT

Graduada em ENFERMAGEM na Universidade Federal de Mato Grosso - UFMT. Mestre em Ambiente e Saúde na Universidade de Cuiabá - UNIC. Atua como Enfermeira no Centro de Especialidades, Setor de Imunização e Setor de Vigilância Epidemiológica do município de Jaciara, desde 05/1991. Coordenadora na Instituição Educacional Super Mais Sistema de Ensino de 08/ 2007 até a presente data, em cursos técnico profissionalizantes. Coordenadora do Curso de Graduação de Enfermagem da Faculdade EDUVALE, desde 02/2018. Possui experiência na área de Saúde Coletiva, com ênfase em Vigilância em Saúde, e, na área de Ensino. A autora contribuiu na análise laboratorial com sequenciamento do DNA, investigação do sequenciamento do DNA com auxílio do Programa Geneious software, desenvolvimento do manuscrito e redação.

Cristina Márcia de Menezes Butakka, Universidade de Cuiabá, Cuiabá, MT

Bióloga e Mestra em Ecologia e Conservação da Biodiversidade pela Universidade Federal de Mato Grosso e doutora em Ciências por meio do Programa de Ecologia de Ambientes Aquáticos Continentais da Universidade Estadual de Maringá. Pesquisadora DCR (Desenvolvimento Científico e Tecnológico Regional/CNPq) na Universidade do Estado de Mato Grosso (2008-2012). Consultora ambiental para emissão de relatórios em Pequenas Centrais Hidroelétricas (PCHs) para análise de qualidade da água e Zoobentos nas Bacias Hidrográficas do Rio Paraguai, Xingu e Amazônica (2006-2015). Tem experiência na área de Ecologia, com ênfase em Ecologia de invertebrados bentônicos e fauna associada às macrófitas aquáticas em planícies de inundação, especialmente dípteros da família Chironomidae. Investigação de bioindicadores da qualidade da água nos ecossistemas pantaneiros. Docente e orientadora do Programa de Pós-graduação em Ambiente e Saúde da Universidade de Cuiabá (UNIC) na linha de pesquisa Poluentes Ambientais da Água e Solo e Doenças Relacionadas. Desenvolve pesquisas sobre Culicídeos de importância sanitária e projetos sobre Ecologia de Vetores em parceria com as IESs (UFMT, Unemat, IFMT). Atua principalmente nos seguintes temas: Áreas alagáveis, Pantanal, Amazônia, insetos aquáticos, fauna associada à macrófitas aquáticas, estrutura trófica, biodiversidade em lagoas e rios, monitoramento de vetores em áreas urbanas. A autora contribuiu na análise estatística dos dados, desenvolvimento do manuscrito, análise e discussão dos resultados, revisão criteriosa do manuscrito e redação final.

Lenicy Lucas de Miranda Cerqueira, Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá, MT

Possui graduação em Ciências Biológicas pela UFMT - Universidade Federal de Mato Grosso, Mestrado em Genética e Melhoramento Animal pela UNESP - campus de Jaboticabal e Doutorado em Ciências (Genética) pela USP - Universidade de São Paulo. É Professora Associada III da Universidade Federal de Mato Grosso, campus Cuiabá. Atualmente ocupa a função de Coordenadora de Tutoria dos cursos de Graduação EaD/ UAB/ UFMT. É credenciada no Programa de Pós Graduação em Ensino de Ciências Naturais (PPGECN) e no PROFBio - Mestrado Profissional em Rede. A autora contribuiu no desenvolvimento do manuscrito, redação e revisão Final.

Rosina Djunko Miyazaki , Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá, MT

Possui graduação em Licenciatura em Ciências Biológicas pela Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Mestrado em Ciências Biológicas (Entomologia) pela Universidade Federal do Paraná e Doutorado em Ciências Biológicas (Entomologia) pela Universidade Federal do Paraná. Professora Aposentada Titular da Universidade Federal de Mato Grosso. Tem experiência na área de EaD, PIBID, PROFBIO, Inclusão, Educação em Saúde, Saúde Coletiva: Aedes aegypti, Aedes albopictus Leishmanioses, Malária no estado de Mato Grosso, Monitoramento de endemias. A autora contribuiu no desenho amostral em campo, coleta de dados, análise laboratorial - criação dos vetores, desenvolvimento do manuscrito, redação e revisão final.

Giovanna Campos Camolezi , Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá, MT

Graduanda em Ciências Biológicas pela Universidade Fderal de Mato Grosso. Possui curso técnico-profissionalizante em Meio Ambiente pelo Instituto Federal Campus Cuiabá Bela-Vista. A autora contribuiu na análise laboratorial, sequenciamento do DNA, uso e investigação do sequenciamento do DNA no Programa Geneious software.

Fabiana Aparecida Caldart Rodrigues , Universidade do Estado de Mato Grosso, Cáceres, MT

Possui graduação em Licenciatura em Ciências Biológicas pela Universidade Federal do Mato Grosso, mestrado em Ciências da Saúde (Genética) e doutorado em Patologia Molecular (Genética) pela Universidade de Brasília. A autora contribuiu na revisão dos dados, análise dos resultados e revisão da redação.

Citas

BIRUNGI, Josephine; MUNSTERMANN, Leonard E. Genetic Structure of Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) Populations Based on Mitochondrial ND5 Sequences: Evidence for an Independent Invasion into Brazil and United States. Bio One. Research Evolved. Annals of the Entomological Society of America, 95 (1): 125-132, 2002. https://doi.org/10.1603/0013-8746(2002)095[0125:GSOAAD]2.0.CO;2

BRAAK, LEO et al. Mosquito-borne arboviruses of African origin: review of key viruses and vectors. Parasites & Vectors, v. 11(29): 1-26, 2018. https://doi.org/10.1186/s13071-017-2559-9

COSTA-DA-SILVA, André Luiz; CAPURRO, Margareth Lara; BRACCO, José Eduardo. Genetic lineages in the yellow fever mosquito Aedes (Stegomyia) aegypti (Diptera: Culicidae) from Peru. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 100 (6): 539-544, 2005. https://doi.org/10.1590/S0074-02762005000600007

DEGENER, Carolin Marlen et al. Temporal abundance of Aedes aegypti in Manaus, Brazil, measured by two trap types for adult mosquitoes. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz, 109 (8). 1030-1040, 2014. https://doi.org/10.1590/0074-0276140234

EDGAR, Robert C. Muscle: multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput. Nucleic Acids Research, 32(5), 1792-97, 2004. https://doi.org/10.1093/nar/gkh340

FAY, RW; ELIASON, Donald. A preferred oviposition site as surveillance method for Aedes aegypti. Mosquitoes News, 26: 531-535, 1966. Available in: https://www.biodiversitylibrary.org/part/129402 Access at 25 fev. 2013

FILIPOVIĆ, Igor et al. Using spatial genetics to quantify mosquito dispersal for control programs. BMC Biology, 18 (104): 1-15, 2020. https://doi.org/10.1186/s12915-020-00841-0

FRAGA, ELMARY et al. Genetic variability and evidence of two distinct lineages of Aedes aegypti (Diptera, Culicidae) on São Luís Island in Maranhão, Brazil. The Open Tropical Medicine Journal, J: 6, 11–18, 2013. http://dx.doi.org/10.2174/1874315301306010011

FREITAS, Maria Cecília et al. A extensão no combate à dengue: intervenção com crianças de uma escola pública de Belo Horizonte. Ensino, Saúde e Ambiente, V 12 (3): 190-201, 2019. https://doi.org/10.22409/resa2019.v12i3.a21627

FORATTINI, Oswaldo Paulo. Culicidologia Médica. São Paulo, EDUSP, 2002. v. 2. 864p.

GLORIA-SORIA, Andrea et al. Global Genetic Diversity of Aedes aegypti. Molecular Ecology, 25 (21): 5377-5395, 2016. https://doi.org/10.1111/mec.13866.

HALL, THOMAS A. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. Nucleic Acids Symposium Series, 41:95-98, 1999. https://doi.org/10.4236/sgre.2015.64007

HIRAGI, Cassia et al. Variabilidade genética em populações de Aedes aegypti (L.) (Diptera: Culicidae) utilizando marcadores de RAPD. Neotropical Entomology, 38 (4): 542-547, 2009. https://doi.org/10.1590/S1519-566X2009000400018

KEARSE, Mattew. Geneious Basic: An integrated and extendable desktop software platform for the organization and analysis of sequence data, Bioinformatics, 28 (12): 1647–1649, 2012. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bts199

KIMURA, Motoo. A simple method for estimating evolutionary rates of base substitutions through comparative studies of nucleotide sequences. Journal of Molecular Evolution, 16:111-120, 1980. https://doi.org/10.1007/BF01731581.

LEQUIME, Sebastian et al. FONTAINE A, GOUILH MA, MOLTINI-CONCLOIS I, LAMBRECHTS L. Genetic Drift, Purifying Selection and Vector Genotype Shape Dengue Virus Intra-host Genetic Diversity in Mosquitoes. PloS Genetics, (15): 1-24, 2016. https://doi.org/ 10.1371/journal.pgen.1006111

LIMA, Erika et al. Evaluation of polymorphism in the esterase enzyme in natural populations of Aedes aegypti in Chapada de Guimarães, Mato Grosso. Brazilian Journal of Development, v. 7, n. 2, p. 18539-18552, 2021. 10.34117/bjdv7n2-477.

LI, Yiji et al. Comparative evaluation of the efficiency of the BG-Sentinel trap, CDC light trap and Mosquito-oviposition trap for the surveillance of vector mosquitoes. Parasites & Vectors, 9: 446 10.1186/s13071-016-1724-x. 2016. https://doi.org/10.1186/s13071-016-1724-x.

LOPES, Thayná Bisson Ferraz et al. Genetic study in Aedes (Stegomyia) aegypti (Linnaeus, 1762) from Londrina (Paraná State, Brazil): an approach to population structure and pyrethroid resistance. Revista Brasileira de Entomologia, 65 (1):e20200088, 2021. https://doi.org/10.1590/1806-9665-RBENT-2020-0088

LV, Rui-chen. et al. Genetic diversity and population structure of Aedes aegypti after massive vector control for dengue fever prevention in Yunnan border areas. Scientific Reports, MINISTÉRIO DA SAÚDE. Monitoramento dos casos de arboviroses urbanas transmitidas pelo Aedes (dengue, chikungunya e Zika). Boletim Epidemiológico. Semanas Epidemiológicas 1 a 7, Vol. 51 Nº10. 2020. https://doi.org/10.1038/s41598-020-69668-7

MIYAZAKI, Rosina Djunko et al. Monitoramento do mosquito Aedes aegypti (Linnaeus, 1762) (Diptera: Culicidae), por meio de ovitrampas no Campus da Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá, Estado de Mato Grosso. Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical, 42 (4), 2009 julho/agosto. https://doi.org/10.1590/S0037-86822009000400007

OLIVEIRA, Maria Augusta Coutinho de Andrade et al. Analysis of a Dengue Epidemic: Screening as a Tool for Harm Reduction. Revista Brasileira de Ciências da Saúde, 24 (3): 417-428. 2020. http://dx.doi.org/10.22478/ufpb.2317-6032.2020v24n3.50901

PADUAN, Karina dos Santos; RIBOLLA, Paulo Eduardo Martins. Mitochondrial DNA Polymorphism and Heteroplasmy in Populations of Aedes aegypti in Brasil. Journal of Medical Entomology, 45:59-67. 2008. https://doi.org/10.1603/0022-2585(2008)45[59:mdpahi]2.0.co;2

PADUAN, Karina dos Santos; RIBOLLA, Paulo Eduardo Martins. Characterisation of eight single nucleotide polymorphism markers in Aedes aegypti. Molecular Ecology Resources, 2009; 9 (1): 114–116. https://doi.org/10.1111/j.1755-0998.2008.02282.x

PINHEIRO, Renata Fraga & ROCHA, MARCELO BORGES. Contribuição de uma sequência didática no Ensino de Ciências para o combate ao Aedes aegypti. Ensino, Saúde e Ambiente, V11 (3): 186-201, Dez. 2018. https://doi.org/10.22409/resa2018.v11i3.a21555

PONCE Patricio et al. Two Haplotypes of Aedes aegypti Detected by ND4 Mitochondrial Marker in Three Regions of Ecuador. Insects, 12, 200, 2021. https://doi.org/10.3390/insects12030200.

ROZAS Julio et al. DnaSP 6: DNA Sequence Polymorphism Analysis of Large Datasets. Molecular Biology and Evolution, 34: 3299-3302, 2017. https://doi.org/10.1093/molbev/msx248

SALGUEIRO Patrícia et al. Phylogeography and invasion history of Aedes aegypti, the Dengue and Zika mosquito vector in Cape Verde islands (West Africa). Evolution Applications, (12):1797–1811, 2019. https://doi.org/10.1111%2Feva.12834

SANTOS, Débora Aparecida Silva et al. Relação das variáveis climáticas com os casos de dengue em um município do interior de Mato Grosso dos anos 2001 a 2015. Multi temas, Campo Grande, MS, 23 (55): 5-24, 2018 set/dez. https://doi.org/10.20435/mulƟ.v23i55.1742

SCARPASSA Vera Margarete, CARDOZA Tatiana Bacry, CARDOSO Rubens. Population genetics and phylogeography of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) from Brazil. American Journal of Tropical Medicine and Hygiene, 78: 895–903, 2008. Available in:

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18541766/ Access at: 25 fev. 2013.

SCHMIDT Hanno et al. Complete mitogenome sequence of Aedes (Stegomyia) aegypti derived from field isolates from California and South Africa. Mitochondrial DNA Part B, 3 (2): 994–995. 27, 2018. https://doi.org/10.1080/23802359.2018.1495117.

SEIXAS, Gonçalo et al. Aedes aegypti na Ilha da Madeira (Portugal): variação genética de um vetor de dengue recentemente introduzido. Memórias do Instituto Oswaldo Cruz, 108 (1), 2013. https://doi.org/10.1590/0074-0276130386

STEFFLER, Lizandra Makowski et al. Variabilidade genética e distribuição espacial em pequena escala geográfica de Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) sob diferentes condições climáticas no Nordeste do Brasil. Parasites & Vectors, 9: 530, 2016. https://doi.org/10.1590/S1519-566X2009000400018

TAMURA Koichiro et al. Mega6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 6.0. Molecular Biology and Evolution, 30: 2725-2729, 2013. https://doi.org/10.1093/molbev/mst197

TWERDOCHLIB Adriana L. et al. Genetic variability of a population of Aedes aegypti from Paraná, Brazil, using the mitochondrial ND4 gene. Revista Brasileira de Entomologia, 56(2): 249–256, 2012. https://doi.org/10.1590/S0085-56262012005000030

VAN DE VOSSEMBERG Bart et al. Real-time PCR Tests in Dutch Exotic Mosquito Surveys; Implementation of Aedes aegypti and Aedes albopictus Identification Tests, and the Development of Tests for the Identification of Aedes atropalpus and Aedes japonicus japonicus (Diptera: Culicidae). Journal of Medical Entomology, 52(3): 336–350, 2015. https://doi.org/10.1093/jme/tjv020.

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Publicado

2023-05-12

Cómo citar

Mariotto, S. ., Silva, M. R. O. ., Butakka, C. M. de M., Cerqueira, L. L. de M. ., Miyazaki , R. D. ., Camolezi , G. C. ., & Rodrigues , F. A. C. . (2023). Comparative Genetics Using Three mtDNA Markers in Aedes aegypti (Linnaeus) Populations from Municipalities in the State of Mato Grosso, Brazil . Enseñanza, Salud Y Ambiente, 15(3), 503-523. https://doi.org/10.22409/resa2022.v15i3.a54219

Número

Sección

Artigos