Sequencializado genoma da abelha africanizada

Pesquisa é publicada pela Unesp e pela York University, de Toronto, Canadá

[21/11/2016]

Um trabalho de pesquisa desenvolvido por pesquisadores do Núcleo de Ensino, Ciência e Tecnologia em Apicultura Racional (NECTAR) da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia (FMVZ) da Unesp, câmpus de Botucatu, e York University, de Toronto, no Canadá, conseguiu sequenciar a totalidade do genoma da abelha africanizada (híbrido com forte presença nas Américas, desde o norte da Argentina ao sul do Canadá) e identificar todas variantes em relação ao genoma de Apis mellifera já descrito.

Parte deste estudo foi publicado pelo periódico Scientific Data, do grupo Nature, na forma de um artigo científico intitulado “A variant data set for the Africanized honeybee, Apis melífera”. (Confira em http://www.nature.com/articles/sdata201697)

O trabalho representa parte da Tese de Doutorado em Zootecnia de Samir Moura Kadri, orientado pelo professor Ricardo de Oliveira Orsi, do Departamento de Produção Animal da FMVZ, e coorientado pelo professor Amro Zayed, da Faculty of Sciences, York University. Contatos do pesquisador: orsi@fmvz.unesp.br ou (14) 3880-2946/(14) 9-9729-8380.

A pesquisa foi financiada pela Fapesp e pelo Discovery Grant from the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC).

A pesquisa

A abelha africanizada (AHB) é um híbrido da espécie de Apis melífera originada a partir do cruzamento entre indivíduos de subespécies africanas , importadas para o Brasil e soltos acidentalmente no município paulista de Rio Claro, na década de 1950, com populações das subespécies europeias (Apis  mellifera mellifera, A. m. carnica, A. m. ligustica e A. m. caucasia)que habitavam o país naquela época. Além de serem indicadas para a produção de produtos apícolas, as abelhas africanizadas têm o comportamento defensivo em relação à sua colônia como uma de suas características mais significativas.

A pesquisa de Kadri procurou identificar os chamados SNPs (polimorfismos de nucleotídeo simples), variações ou mutações na sequência de DNA que afetam somente uma base, adenina (A), timina (T), citosina (C) ou guanina (G) na sequência de DNa genômico. Os SNPs são transmitidos de uma geração a outra e podem ser utilizados como marcadores moleculares para uma população. “É possível buscar um poliformismo na sequencia do genoma e associar a uma população com uma característica que predefinimos para estudar sua presença numa determinada espécie”, explica Kadri.

O projeto analisou o comportamento defensivo de 117 enxames de apicultores comerciais do município paulista de Iaras. Em seguida, foram coletadas abelhas operárias de cada um destes enxames. Essa etapa do trabalho foi realizada com a colaboração da equipe do Instituto de Biotecnologia (IBTEC) da Unesp de Botucatu.

Num segundo momento, foi feita em parceria com o professor Zayed, a partir de uma Bolsa Estágio de Pesquisa no Exterior (BEPE) da Fapesp, que permitiu que Kadri ficasse 8 meses no Canadá, onde foi extraído o DNA genômico das abelhas.O pesquisador separou 12 abelhas operárias de cada um dos 15 enxames com maior comportamento defensivo e 12 de cada um dos 15 com menor comportamento defensivo, analisando assim o genoma de 30 colônias de abelhas africanizadas.

A partir destes indivíduos, de forma inédita, no Centre for Applied Genomics, em Toronto, foi feito o sequenciamento completo de genoma da abelha africanizada. O sequenciamento da totalidade do genoma das abelhas teve uma cobertura de 20.25, ou seja, para cada amostra foram feitas 20.25 medições garantindo a exatidão e confiabilidade estatística do estudo.

As informações geradas pelo trabalho são inéditas. Até então, o que existia armazenado no banco de dados National Center for Biotechnology Information (NCBI), refere-se polimorfismos identificados em partes aletórias do genoma das abelhas africanizadas e não da totalidade encontrado no genoma.

Resultados

A pesquisa de brasileiros e canadenses obteve mais de três milhões e seiscentos mil polimorfismos, carreados como marcadores genéticos do híbrido africanizado. Desses, mais de 155 mil poliformismos estão no interior de cerca de 11 mil genes do genoma da abelha africanizada de uma forma que afetam a síntese dos aminoácidos. “Na prática, isso e leva a diferenças morfológicas e principalmente comportamentais entre as abelhas africanizadas e a Apis mellifera da linhagem dos Estados Unidos. Tais diferenças são claramente expressas pelo genoma”, explica Kadri.

O artigo publicado pela Scientific Data se refere às posições que os polimorfismos e os genes afetados por eles ocupam dentro do genoma. “Foi a primeira vez que foram sequenciados e analisados todos os polimorfismos existentes na totalidade do genoma da abelha africanizada”.

Os dados obtidos foram depositados pela equipe de pesquisadores na base de dados de SNPs no NCBI e no Scientific Data, do grupo Nature. Os 27 gigabytes de dados obtidos constituem-se no maior e mais completo banco de dados que existe até hoje relacionado ao genoma de abelha africanizada.

Essas informações poderão ser utilizadas por pesquisadores do mundo todo em trabalhos nas mais diversas áreas envolvendo abelhas africanizadas, como melhoramento, evolução, controle populacional, entre outras. “Hoje todos os estudos que são feitos utilizam como padrão o genoma sequenciado nos Estados Unidos. A partir de agora, os pesquisadores que quiserem trabalhar com abelhas africanizadas saberão que é preciso observar que existem várias diferenças que podem gerar alterações de resultados caso seja utilizado o genoma padrão”.

Para o professor Orsi, a publicação da pesquisa numa periódico do grupo Nature faz jus à qualidade do trabalho realizado e deve projetar seus resultados internacionalmente. “É um orgulho para toda nossa equipe e para o Programa de Pós-Graduação em Zootecnia da FMVZ. O trabalho deve se tornar uma referência nacional e internacional para estudos com a abelhas africanizadas”.

Assessoria de Comunicação e Imprensa