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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.11.2018.tde-22032018-165828
Documento
Autor
Nome completo
Fábio Ramon Martins Duarte
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2017
Orientador
Banca examinadora
Cônsoli, Fernando Luis (Presidente)
Labate, Monica Teresa Veneziano
Lopes, Joao Roberto Spotti
Rossi, Guilherme Duarte
Título em português
Metabolômica de Aphis citricidus (Kirkaldy) (Hemiptera: Aphididae) infectado por Spiroplasma
Palavras-chave em português
Composição química
Interação inseto-simbionte
Metabolismo
Simbionte secundário
Simbiose
Resumo em português
A associação de diferentes seres vivos favoreceu a exploração de novos hábitats e outras fontes de alimento, contribuindo nos processos de adaptação e de diversificação biológica. Essa associação, em que duas espécies passam a viver juntas, é denominada simbiose, e as associações de simbiose podem resultar em relações benéficas (mutualismo), neutras (comensalismo) ou prejudiciais (parasitismo) aos organismos envolvidos. Insetos estabelecem associações de simbiose diversas com outros organismos, como leveduras, vírus, protistas e bactérias. Dentre esses organismos, as bactérias são as mais comumente associadas a insetos. Elas podem se localizar no interior do corpo do hospedeiro, tanto no espaço extracelular ou endocelular (endossimbionte), assim como associadas externamente ao corpo do hospedeiro (ectossimbionte). Endossimbiontes são os que mais diretamente influenciam a fisiologia e o metabolismo do hospedeiro, tornando-se, em alguns casos, essenciais à sobrevivência de seu hospedeiro. Exemplo disso são as bactérias endossimbiontes associadas a pulgões, Buchnera aphidicola, que são responsáveis pela síntese de aminoácidos essenciais e vitaminas para complementar os recursos nutricionais explorados pelos pulgões, seiva de plantas, que normalmente apresentam baixo valor nutricional. Mas vários outros simbiontes, mesmo que não estabelecendo essa obrigatoriedade na relação com o hospedeiro, acabam influenciando inúmeros aspectos da bioecologia de seus pulgões hospedeiros, como, por exemplo, a capacidade de defesa de seus hospedeiros a inimigos naturais. Spiroplasma são bactérias que influenciam o sistema de reprodução de borboletas, moscas-das-frutas, joaninhas e pulgões, além de influenciar a resposta de seus hospedeiros ao ataque de inimigos naturais, como parasitoides e nematoides. Porém, pouco se sabe sobre os efeitos desse simbionte no metabolismo de seus hospedeiros. Assim, este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de infecções por Spiroplasma no metaboloma de seu hospedeiro Aphis citricidus (Kirkaldy) (Hemiptera: Aphididae). As análises foram conduzidas utilizando-se de isolinhagens irmãs de A. citricidus, infectadas ou não por Spiroplasma. Fêmeas adultas de A. citricidus, infectadas ou não por Spiroplasma, foram coletadas (25 mg/amostra), submetidas aos processos de extração com solução de clorofórmio, metanol e água (1:3:1) e derivatização com n-metil-n-(trimetilsilil)trifluoroacetamida e trimetilclorosilano, para posterior análise por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GCMS-TOF) para a detectação de metabólitos. Após tratamento e análise dos dados obtidos, foi observado que 40 metabólitos foram afetados significativamente em pulgões infectados por Spiroplasma. Dentre os metabólitos de A. citricidus alterados pela infecção por Spiroplasma, merecem destaque os hidrocarbonetos cuticulares, compostos nitrogenados e ácidos graxos. Os efeitos metabólicos da interação Aphis citricidus - Spiroplasma revelou informações importantes sobre a influência do endossimbionte na composição química de seus hospedeiros.
Título em inglês
Metabolomics of Aphis citricidus (Kirkaldy) (Hemiptera: Aphididae) infected with Spiroplasma
Palavras-chave em inglês
Chemical composition
Insect-Simbionte interaction
Metabolism
Secondary symbiont
Symbiosis
Resumo em inglês
The association between different living beings favored the exploitation of new habitats and food sources, contributing to adaptation and biological diversity. This association in which two species live together is named symbiosis, and associations of symbiosis can result in beneficial (mutualism), neutral (comensalism) or prejudicial (parasitism) interactions. Insects established a diverse range of associations with other organisms, such as yeasts, virus, protists and bacteria. Bacteria are by far the most commonly associates of insects. Bacteria can be located within the host body, either at the extra or intracellular space (endosymbionts), as well as on the body surface (ectosymbionts). Endosymbionts are the ones that most influence the host physiology and metabolism, and they may even become essential for the host survival. An example of such dependency is the aphid symbiont Buchnera aphidicola that synthesis essential amino acids and vitamins to complement the natural diet of host, which are of a low nutritional value. But many other symbionts that are not essential do the host can affect a number of bioecological aspects of their host aphids, as the host immune capacity to natural enemies. Spiroplasma are bacteria that can influence the reproduction system of butterflies, fruit flies, ladybugs and aphids, and interfere with the host immune response to parasitoids and nematodes. However, little is known of the effects of secondary symbionts on their host's metabolism. Thus, this work is aimed to detect the effects of Spiroplasmainfection on the metabolomics of the apid host Aphis citricidus (Kirkaldy) (Hemiptera: Aphididae). Analysis were conducted using sister isolines A. citricidus, infected or not with Spiroplasma. Infected and uninfected adult females were collected from lab colonied (25 mg/samples), subjected to metabolite extraction in chloroform, methanol and water (1:3:1) and derivatization with n-methyl-n-(trimethylsilyl)trifluoroacetamide and trimethylchlorosilane, followed by metabolite analysis in a gas chromatography coupled with a mass spectrometer (GCMS-TOF). After filtering and data analysis, 40 metabolites were observed in different intensities in between infected and uninfected aphids. The aphid's metabolites influenced by infection with Spiroplasma indicated the regulation of the metabolism of fatty acids, hydrocarbons and nitrogen compounds. The metabolic effects of the interaction Aphis citricus - Spiroplasma revealed interesting information on the host metabolism regulation by a secondary symbiont and on the role these changes may play on the associations of the host with other organisms.
 
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Data de Liberação
2020-04-09
Data de Publicação
2018-04-20
 
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