INSTITUTO OSWALDO CRUZ Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular Rodrigo Agrellos Costa Estudos populacionais e filogenéticos de Oligoryzomys nigripes e o status taxonômico de Oligoryzomys utiaritensis (Rodentia, Sigmodontinae) Tese apresentada ao Instituto Oswaldo Cruz como parte dos requisitos para obtenção do título de Doutor em Biologia Celular e Molecular. Orientador: Profa. Dra. Cibele Rodrigues Bonvicino RIO DE JANEIRO 2012 i INSTITUTO OSWALDO CRUZ Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular AUTOR: Rodrigo Agrellos Costa Estudos populacionais e filogenéticos de Oligoryzomys nigripes e o status taxonômico de Oligoryzomys utiaritensis (Rodentia, Sigmodontinae) ORIENTADOR: Profa. Dra. Cibele Rodrigues Bonvicino Aprovada em: _____/_____/_____ EXAMINADORES: Prof. Dra. Elba Regina Sampaio de Lemos - Presidente titular Prof. Dr. Carlos Eduardo Guerra Schrago - Titular Prof. Dr. João Alves de Oliveira - Titular Prof. Dr. Miguel Ângelo Martins Moreira - Suplente Prof. Dra. Lena Geise - Suplente Prof. Dr. Pedro Cordeiro Estrela de Andrade Pinto - Revisor Rio de Janeiro, 27 de abril de 2012 ii Agradecimentos • Aos meus pais Walace e Tereza, pelo apoio incondicional; • À Luciana, por ser uma pessoa indispensável na minha vida; • À Ingrid, por continuar sendo a melhor amiga da faculdade, mesmo sete anos depois de formados; • Ao Raphael, que teve um papel crucial em momentos muito difíceis durante a realização deste trabalho; • Ao Artur, pela paciência e companheirismo na reta final deste trabalho; • À Hanna Soares, por jamais duvidar da minha capacidade e do meu talento; • À Raquel da Hora, pela incrível capacidade de sempre fazer com que eu veja o lado bom de tudo; • À Carolina Bagni, por me fazer lembrar em vários momentos que existe vida fora do laboratório, e que é necessário viver um pouco dela também; • À Lívia Rosa, por ser uma conselheira incrível para qualquer momento, triste ou feliz; • À Fabiana Knackfuss, por ter sempre um belo sorriso no rosto, me colocando para cima em todas as situações; • À Marion, por uma meiguice que faz com que a gente sempre tenha esperança nas pessoas, não importa o que esteja acontecendo; • À Adriana, por ter ouvido em vários momentos minhas reclamações e frustrações e pela ajuda imprescindível com o FISH; • À Thaís Sholl, por ter me acompanhado desde o início no laboratório, por ter me ajudado nas mais diferentes tarefas, e pela grande ajuda durante algumas etapas desse trabalho; • À Leila Cardoso, por mostrar sempre uma sensatez e seriedade difíceis de serem vistos, porém essenciais, nesse meio; • À Tatiana Carvalho, pela capacidade de me deixar sempre bem-humorado, mesmo nas situações mais complicadas; • À Fabrícia Nascimento, por tantas experiências trocadas e por ser essa pessoa tão inteligente, que faz com que você queira passar horas conversando; • Ao Bernardo Teixeira, pelas grandes discussões e ajudas sobre esse ratinho complicado que é o objeto de estudo dessa tese; iii • Aos meus companheiros mastozoólogos Luciana Guedes, Fabiana Caramaschi, Ana Lasar, Albert Menezes, Michel Barros, Fernanda Pedone e Maria Carolina, por todas as ajudas e trocas de experiências essenciais para uma boa vida acadêmica; • À todos os membros, passados e atuais, da Divisão de Genética do Inca, por fazer um ambiente de trabalho menos duro e mais solícito, em especial à Priscila Sena, Talitha Cardozo, Raquel Watannabe, Gabrielle Viana, Mirela D’arc, Michelle Oliveira, Íris Pires, Fabiana Germano, Raíssa Andrade, Lilian Carvalho, João Vidal, Camila Xavier, Jânio Moreira, Carolina Furtado, Kelly Rose, Leila Monnerat, Claudio Vieira e Lia Cardoni; • À minha orientadora Dra. Cibele Bonvicino, pela oportunidade de realizar este trabalho; • Ao Dr. Paulo D’Andrea, que apesar de não ter sido meu co-orientador oficial, foi de grande importância em diversos momentos, com conselhos indispensáveis; • Ao Dr. Marcelo Weksler, por ter sido um grande professor para mim, com diversas ajudas e conselhos para a realização desse trabalho; • Ao Dr. Miguel Moreira, por sempre se mostrar solícito para sanar minhas inúmeras dúvidas; • Ao Dr. Hector Seuanez, pela oportunidade de utilizar as instalações da Divisão de Genética no INCA; • A todas as pessoas responsáveis pelas amostras que eu utilizei: as equipes do LBCE, da SVS e do Museu Nacional, a Dra. Lena Geise e a Dra. Liliani Tiepolo; • Aos membros da banca, por terem aceitado meu convite e pelas discussões que serão levantadas; • À FIOCRUZ e pela equipe da PGBCM por toda a ajuda e por permitir a minha formação; • Ao CNPq pelo apoio financeiro. É impossível realizar um trabalho dessa magnitude e não ter a obrigação de agradecer a todos que, direta e indiretamente, me ajudaram e me apoiaram numa das empreitadas mais difíceis da minha vida. MUITO OBRIGADO! iv "Tentaram me fazer acreditar que o amor não existe e que sonhos estão fora de moda. Cavaram um buraco bem fundo e tentaram enterrar todos os meus desejos, um a um, como fizeram com os deles. Mas como menina- teimosa que sou, ainda insisto em desentortar os caminhos. Em construir castelos sem pensar nos ventos. Em buscar verdades enquanto elas tentam fugir de mim. A manter meu buquê de sorrisos no rosto, sem perder a vontade de antes. Porque aprendi, que a vida, apesar de bruta, é meio mágica. Dá sempre pra tirar um coelho da cartola. E lá vou eu, nas minhas tentativas, às vezes meio cegas, às vezes meio burras, tentar acertar os passos. Sem me preocupar se a próxima etapa será o tombo ou o voo. Eu sei que vou. Insisto na caminhada. O que não dá é pra ficar parada. Se amanhã o que eu sonhei não for bem aquilo, eu tiro um arco-íris da cartola. E refaço. Colo. Pinto e bordo. Porque a força de dentro é maior. Maior que todo mal que existe no mundo. Maior que todos os ventos contrários. É maior porque é do bem. E nisso, sim, acredito até o fim." Caio Fernando Abreu v INSTITUTO OSWALDO CRUZ Estudos populacionais e filogenéticos de Oligoryzomys nigripes e o status taxonômico de Oligoryzomys utiaritensis (Rodentia, Sigmodontinae) RESUMO TESE DE DOUTORADO Os roedores neotropicais do gênero Oligoryzomys possuem ampla distribuição geográfica, distribuindo-se por toda América Latina. No Brasil, existem pelo menos 12 espécies, com representantes em todos os domínios morfoclimáticos. Entre essas espécies, Oligoryzomys nigripes possui a distribuição mais ampla, ocorrendo por toda a Mata Atlântica, do Rio Grande do Norte ao Rio Grande do Sul (incluindo regiões adjacentes do Paraguai e Argentina), nos Pampas gaúchos e uruguaios e regiões de Cerrado em São Paulo e Goiás. Membros do gênero Oligoryzomys desempenham papel fundamental na dispersão e transmissão de hantaviroses, e estudos populacionais e filogenéticos de espécies de mamíferos reservatórios ajudam a entender a distribuição e a dinâmica dos ciclos de transmissão da doença. Com esse trabalho, pretendemos estudar a diversidade genética de Oligoryzomys, através de filogenias moleculares com marcadores mitocondriais (genes citocromo b e citocromo oxidase subunidade I) e um marcador nuclear (íntron 7 do gene beta-fibrinogênio); analisar a diversidade intraespecífica de O. nigripes, através de análises populacionais e filogeográficas de subpopulações de Goiás, Espírito Santo, Rio de Janeiro, Minas Gerais, São Paulo, Paraná, Santa Catarina, Rio Grande do Sul e Paraguai, com os dois marcadores mitocondriais citados acima; revisar o status taxônomico de O. utiaritensis, considerado atualmente sinônimo júnior de O. nigripes, através de análises filogenéticas e morfométricas; e investigar se existem inserções nucleares de genes mitocondriais em espécies de Oligoryzomys, um estudo importante levando-se em consideração que a maior parte dos estudos evolutivos desse grupo incluem o sequenciamento de genes mitocondriais. Os resultados mostram que Oligoryzomys é um gênero monofilético, contendo pelo menos quatro grupos de espécies. A diversidade de Oligoryzomys é subestimada, e existem pelo menos quatro espécies não descritas, além da presença de espécies crípticas. Oligoryzomys diferenciou-se dos outros orizomíneos no final do Mioceno e início do Plioceno, há aproximadamente 6,5 milhões de anos, sendo a espécie O. microtis a espécie mais antiga (2,5 milhões de anos) e O. destructor a espécie mais recente (23 mil anos). As análises populacionais indicam uma estruturação genética incipiente entre subpopulações de O. nigripes do Sudeste e Sul do Brasil, mas a diferenciação entre as subpopulações dentro dessas regiões é pequena. A área de diferenciação original de O. nigripes é a região do sul do Brasil, e pelo menos duas frentes de colonização ocorreram: uma em direção ao Paraguai e outra em direção ao centro e sudeste do Brasil. Oligoryzomys utiaritensis é uma espécie válida, distinta de O. nigripes através da morfologia, morfometria, filogenia molecular e citogenética. Existem inserções de sequências mitocondriais no genoma nuclear de pelo menos cinco espécies de Oligoryzomys. Estudos evolutivos devem vir acompanhados de outros tipos de marcadores moleculares, além de informações morfológicas, geográficas e citogenéticas, para um melhor entendimento das relações complexas entre as espécies de Oligoryzomys. vi INSTITUTO OSWALDO CRUZ Population and phylogenetics studies of Oligoryzomys nigripes and the taxonomic status of Oligoryzomys utiaritensis (Rodentia, Sigmodontinae) ABSTRACT PhD Thesis The neotropical rodents of genera Oligoryzomys have a wide distribution, extending throughout Latin America. In Brazil, there are at least 12 species, with representatives in all morphoclimatic domains.