Um consórcio de pesquisadores financiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Brasil e a FAPESP sequenciou o genoma de Frieseomelitta varia, uma abelha nativa sem ferrão (nome comum: marmelada).
O feito amplia a compreensão dos cientistas sobre a evolução das abelhas sem ferrão (Meliponini) e abre caminho para a reprodução de espécies comercialmente úteis.
Os pesquisadores são filiados a seis universidades brasileiras. Os achados são publicados na BMC Genomics em artigo em coautoria com pesquisadores da Universidade de São Paulo, da Universidade Estadual Paulista, da Universidade Federal de São Carlos, da Universidade Federal de Alfenas, da Universidade Federal do Jequitinhonha e dos Vales do Mucuri e Universidade Federal de São Paulo. Universidade Tecnológica do Paraná.
'Escolhemos uma espécie para testar nossa capacidade de sequenciar um genoma inteiro em um projeto piloto. F. varia é uma espécie icônica porque suas operárias são completamente estéreis. Esse é um traço que o diferencia da grande maioria das espécies da tribo Meliponini ”, disse Klaus Hartmann Hartfelder, professor da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo e autor correspondente do artigo.
O estudo fez parte de um projeto apoiado pela FAPESP. A pesquisadora principal do projeto foi Zilá Luz Paulino Simões, professora da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo e coautora do artigo. O sequenciamento foi realizado no Laboratório Central de Tecnologias de Alto Desempenho em Ciências da Vida da Universidade Estadual de Campinas, também com apoio da FAPESP.
O sequenciamento revelou um grande número de RNAs não codificadores de longa repetição, que têm uma função reguladora. Em humanos, por exemplo, esses RNAs estão associados a processos que regulam o desenvolvimento do sistema nervoso central, entre outros. Em F. varia, os pesquisadores acreditam que essas sequências podem estar relacionadas à falta de ovários que torna as operárias estéreis. A rainha é muito fértil, é claro.
Como na grande maioria dos insetos sociais, os ovos são todos iguais. Qualquer ovo pode se tornar uma operária ou uma rainha. Durante a fase larval, no entanto, algumas vias de sinalização molecular divergem para que as abelhas se diferenciem em dois tipos de indivíduos, uma rainha fértil e muitas operárias inférteis ", disse Hartfelder. "Na abelha ocidental Apis mellifera, isso é modificado dando à rainha diferentes alimentos no estágio larval, mas nas abelhas sem ferrão, parece ser mais uma questão de quantidade de alimento."
Vantagem evolutiva
O grupo também encontrou alto grau de conservação (sintenia) em um bloco de genes descritos em A. mellifera relacionados ao acúmulo de pólen por colônias. Isso é típico de espécies altamente sociais, enquanto outras coletam apenas pólen suficiente para alimentar suas larvas.
“Ficamos surpresos com a descoberta, uma vez que A. mellifera e as abelhas sem ferrão divergiram em linhagens diferentes há mais de 70 milhões de anos. É muito tempo para uma espécie reter uma característica conforme ela evolui ”, disse Hartfelder. "Queremos ver se a mesma coisa acontece com outras abelhas e se aconteceu por acaso ou proporcionou uma vantagem evolutiva."
Outro achado interessante foi a diferença entre as espécies sem ferrão estudadas e outras abelhas em termos do arranjo dos genes no genoma mitocondrial, que também foi sequenciado como parte do estudo. A alteração da ordem dos genes da fábrica de energia celular pode ter implicações evolutivas dignas de serem estudadas com maior profundidade no futuro.
Polinização de culturas alimentares
Os ninhos construídos por colônias de F. varia são revestidos externamente com resina vegetal que atua como repelente para afastar formigas e outros possíveis invasores. A espécie produz pouco mel, mas é dócil e suficientemente distribuída, principalmente no sudeste do Brasil, para ser usada como polinizador de culturas alimentares de alto valor agregado cultivadas em estufas. A abelha ocidental não se adaptou bem a ambientes internos.
As descobertas sobre o genoma de F. varia também ajudarão a orientar a busca por características desejáveis em outras espécies de interesse comercial, como Tetragonisca angustula (nome vulgar: jataí).
No estudo, o grupo utilizou a experiência adquirida por consórcios internacionais no sequenciamento de genomas de abelhas. Em 2006, pesquisadores participaram do sequenciamento do genoma de A. mellifera. O resultado foi publicado na Nature .
Em 2015, eles participaram de um estudo, publicado na Science , que sequenciou dez genomas de abelhas, incluindo Melipona quadrifasciata, o primeiro genoma brasileiro sem ferrão a ser sequenciado. No mesmo ano, participaram do sequenciamento dos genomas de duas abelhas (Bombini), que pertencem à mesma linhagem das abelhas (Apini) e das abelhas sem ferrão.
A próxima etapa da pesquisa envolverá um estudo mais detalhado de algumas regiões do genoma de F. varia que têm chamado a atenção. Além disso, graças ao conhecimento obtido em estudos anteriores, o grupo já selecionou outras cinco espécies cujos genomas serão sequenciados.