The mtdna control region of the barba-ruça shrimp artemesia longinaris (decapoda:penaeidae) and Its potential use as a marker for population analysis

Dumont, Luiz Felipe Cestari; Gyu-Lin, Hwang; Maclean, Norman

Abstract:

 
O camarão Artemesia longinaris é endêmico do Atlântico Sudoeste, sendo explorado comercialmente desde a Argentina (Puerto Rawson – 21o37’S) até o Sudeste do Brasil (Rio de Janeiro – 43o00’S). Marcadores moleculares, tais como a região controle do mtDNA (RC), tem sido usados para elucidar a estrutura filogeográfica de camarões peneídeos ao redor do mundo. A região controle do mtDNA foi testada como marcador molecular para estudos populacionais, na intenção de desenvolver um novo conjunto de primers para amplificar essa região. Os primers foram posicionados nos genes flanqueando a região controle, que apresentaram a mesma ordem reportada para outros peneídeos (12S no extremo 5’ e tRNAIle3 no extremo 3’). A RC de A. longinaris apresentou um tamanho de 990 pb, incluindo duas regiões hipervariáveis nos extremos 5’ e 3, com uma região central menos polimórfica. Adicionalmente, um primer interno, desenhado para amplificar aproximadamente 800 pb, da extremidade 5’ da região controle, incluindo a região hipervariável I, foi desenvolvido para estudos de estrutura populacional. A comparação das seqüências da região controle com as da COI demonstrou que a primeira apresenta maior grau de polimorfismo. A diversidade nucleotídica estimada para a região controle foi baixa (_=0,017) e a diversidade haplotípica alta (Hd=0,92), mas ambas caem dentro do limite sugerido para a família. Valores preliminares de Fst sugerem que populações habitando os extremos da distribuição apresentam menor intercâmbio genético. Em resumo, o trabalho confirma a utilidade da região hipervariável I, incluída na região controle, como um marcador molecular para resolver a estrutura das populações de A. longinaris.
 
The shrimp Artemesia longinaris is endemic from Southwestern Atlantic and is commercially exploited from Argentina (Puerto Rawson – 21o37’S) to Southeastern Brazil (Rio de Janeiro – 43º 00’S). Molecular markers, such as the mtDNA control region, (CR) have been used to elucidate the population structure of penaeid shrimps worldwide. The suitability of mtDNA CR of the barba-ruça shrimp as a molecular marker at a population level was tested and a novel set of primers to amplify this region has been designed. Primers were rooted in the flanking genes of the CR that showed the same order (12S at 5’ and tRNAIle3 at 3’ extreme) as reported for other penaeid shrimps. The CR of A. longinaris was 990 bp long, presenting two hypervariable regions at the 5’ and 3’ extremes (more variable), and a central one with less polymorphism. In addition, an internal primer set to amplify approximately 800 bp of 5’ extreme of CR, including the hypervariable region I, is provided to help resolving population structure. Comparison of the CR with cytochrome oxydase I (COI) sequences showed that the former gene presents higher polymorphism. Nucleotide diversity estimated for CR was low (_=0.017), and haplotype diversity high (Hd=0.92), but both fall within the values suggested for the family. Preliminary Fst values suggest that populations inhabiting extremes of distribution show less genetic interchange. Briefly, we were able to confirm the suitability of CR hypervariable regions of A. longinaris as a molecular marker to resolve the population structure of A. longinaris. identification.
 

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