Análise proteômica de espermatecas de fêmeas virgens e rainhas fecundadas de Atta sexdens rubropilosa FOREL, 1908 (Hymenoptera: Formicidae)

Abstract

As formigas cortadeiras do gênero Atta, popularmente conhecidas como saúvas, pertencem à Tribo Attini, família Formicidae e ordem Hymenoptera, a qual também inclui as abelhas e as vespas. Assim como na maioria das fêmeas de insetos, as rainhas deste gênero possuem um órgão que armazena espermatozóides após o acasalamento, conhecido como espermateca. A estocagem do esperma na espermateca permite a fertilização dos ovos independentemente da presença do macho. O tempo de armazenamento do esperma varia entre os insetos, podendo chegar a 20 anos nas formigas. Desta forma, o presente estudo teve como objetivo avaliar proteínas diferencialmente expressas na espermateca de fêmeas virgens e de rainhas fecundadas da espécie de formiga cortadeira Atta sexdens rubropilosa, visando obter dados que poderão contribuir para o entendimento da biologia reprodutiva dessa espécie. Para isso, fêmeas virgens e rainhas fecundadas foram coletadas no campo no dia da revoada e as espermatecas dissecadas. Posteriormente, as proteínas das espermatecas foram extraídas e submetidas à eletroforese bidimensional. Os perfis protéicos foram analisados e 22 spots que indicavam expressão diferencial foram excisados e submetidos à espectrometria de massas para identificação. Dentre as proteínas presentes nestes 22 spots, 16 apresentaram possível homologia com proteínas descritas nos bancos de dados utilizados, sendo que seis foram consideradas proteínas desconhecidas. Apenas a proteína Actina 5-C, identificada na espermateca de rainhas fecundadas, apresentou dados de identificação significativa, embora os valores de massa e pI da maioria das outras proteínas tenham sido próximos aos da proteína com a qual houve homologia. Além disso, valores de % de cobertura da sequência, scores e número de matchs foram consideráveis para algumas das proteínas avaliadas, o que indica que estudos mais detalhados com essas proteínas poderão ser úteis para ampliar os conhecimentos acerca das mesmas e facilitar a sua real identificação. Os resultados obtidos poderão também ser úteis em estudos futuros objetivando a compreensão do papel de proteínas da espermateca de A. sexdens rubropilosa e, consequentemente, de outros insetos, no processo de armazenamento e manutenção de grandes quantidades de gametas viáveis nesse órgão.

The leaf-cutting ants of the Atta genus, popularly known as ants belong to the Attini tribe, Formicidae family and Hymenoptera order, which also includes bees and wasps. Like most female insects, queens of this genus have an organ that stores sperm after the mating act, known as the spermatheca. The sperm storage inside of spermatheca allows the fertilization of ant eggs, regardless the presence of the male. The sperm storage time varies among insects, reaching 20 years in ants. Thus, this study aimed to evaluate the differentially expressed proteins that were found inside the spermatheca of two different groups of ants: virgin females and fertilized queens, both species of leaf cutter ant called Atta sexdens rubropilosa. The main purpose of this work was to obtain data that could contribute tounderstand the reproductive biology of this specie. For this, the first step was collect virgin females and inseminated queens during the nuptial flight on the field. In a second stage, the spermatheca was dissected. Subsequently, the spermatheca proteins were extracted and subjected to two-dimensional electrophoresis. The protein profiles were analyzed and 22 spots that showed differential expression were excised and subjected to mass spectrometry for identification. Among the proteins present in these 22 spots, 16 showed homology with proteins that can be found into known databases, and six ones were considered unknown proteins. Only the protein actin 5-C, identified in the fertilized queens spermatheca has presented significant identification. On the other hand, most of remaining proteins molecular weight and isoeletric point have been presented to be similar to those ones that the homology was matched. Furthermore, the coverage percentage values of the sequence and the number of scores were significant for some evaluated proteins previously matched. The results may also be useful in future studies aimed at understanding the role of proteins inside the spermatheca of this species and hence to other insects, specially during the process of storage and maintenance of large viable quantities of this organ.