ABSTRACT
BACKGROUND Malaria is a public health concern in the Amazonian Region, where Anopheles darlingi is the main vector of Plasmodium spp. Several studies hypothesised the existence of cryptic species in An. darlingi, considering variations in behaviour, morphological and genetic aspects. Determining their overall genetic background for vector competence, insecticide resistance, and other elements is essential to better guide strategies for malaria control. OBJECTIVES This study aimed to evaluate the molecular diversity in genes related to behaviour and insecticide resistance, estimating genetic differentiation in An. darlingi populations from Amazonian localities in Brazil and Pacific Colombian region. METHODS We amplified, cloned and sequenced fragments of genes related to behaviour: timeless (tim) and period (per), and to insecticide resistance: voltage-gated sodium channel (Na V ) and acetylcholinesterase (ace-1) from 516 An. darlingi DNA samples from Manaus, Unini River, Jaú River and Porto Velho - Brazil, and Chocó - Colombia. We discriminated single nucleotide polymorphisms (SNPs), determined haplotypes and evaluate the phylogenetic relationship among the populations. FINDINGS The genes per, tim and ace-1 were more polymorphic than Na V . The classical kdr and ace-1 R mutations were not observed. Phylogenetic analyses suggested a significant differentiation between An. darlingi populations from Brazil and Colombia, except for the Na V gene. There was a geographic differentiation within Brazilian populations considering per and ace-1. CONCLUSIONS Our results add genetic data to the discussion about polymorphisms at population levels in An. darlingi. The search for insecticide resistance-related mechanisms should be extended to more populations, especially from localities with a vector control failure scenario.
ABSTRACT
Anopheles darlingi, o principal vetor de plasmódios que podem causar malária humana, está distribuído na região neotropical desde o sul do México até o sul do Brasil. Uma série de estudos vem apontando evidências sobre a existência de espécies crípticas em An. darlingi, como por exemplo populações exibindo diferenças no comportamento hematofágico, em arranjos cromossomais e na morfologia dos ovos e asas. Além disso, variações em microssatélites e outras diferenças moleculares têm sido notadas. A alimentação, assim como a locomoção e acasalamento, apresentam ritmos biológicos controlados por genes do relógio circadiano, como o timeless (tim) e period (per), que podem estar envolvidos na regulação de características comportamentais espécie-específicas, e portanto configuram alvos interessantes para o estudo da dinâmica de especiação. Além disso, busca-se polimorfismos em genes do canal de sódio (NaV) e da acetilcolinesterase (ace-1), relacionados à resistência a inseticidas das classes piretróides e organofosforados, respectivamente
Sendo assim, testamos a hipótese de divergência entre diferentes amostras de An. darlingi de localidades brasileiras (Barcelos e Manaus, AM, além de Porto Velho, RO) e uma colombiana (Chocó). Os resultados foram obtidos via amplificação de fragmentos daqueles quatro genes, clonagem e sequenciamento, em pools de cada população. Ao final das análises, os marcadores per, tim e ace-1 apresentaram estruturação genética entre as populações analisadas, sugerindo um perfil genético distinto entre as populações de An. darlingi da Colômbia e do Brasil. Curiosamente, o marcador NaV não mostrou estruturação para nenhuma das populações em questão. Por fim, não foram encontradas mutações classicamente relacionadas à resistência a inseticidas nos genes NaV e ace-1. (AU)