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O Ancylostoma caninum (Ercolani, 1859) possui uma ampla distribuição geográfica, representando um risco para a saúde animal e humana. Além disso, representa um importante modelo de estudo para as demais espécies antropofílicas de ancilostomídeos. Presentemente, está sendo realizado um projeto para desenvolver uma vacina anti-ancilostomídeos o qual está sendo executado pelo Sabin Vaccine Institute em conjunto com a George Washington University / EUA e outras instituições. Considerando os grandes esforços e investimentos financeiros que estão sendo empregados na tentativa de se formular uma vacina contra ancilostomídeos, se faz necessário a implementação de projetos para estudar a variabilidade molecular e a diversidade e estrutura genética populacional destes patógenos. Este trabalho teve como objetivo investigar a estrutura genética e a variabilidade molecular de populações brasileiras de A. caninum, utilizando-se marcadores moleculares mitocondriais e nucleares, incluindo um gene codificante de uma proteína importante para estratégias imunoprofiláticas, a Ancylostoma secreted protein 2, Ac-ASP-2. Foram coletadas amostras de A. caninum em centros de controle de zoonoses de cinco localidades brasileiras: Belo Horizonte/MG (BH = 36 indivíduos), Campo Grande/MS (CG = 46 indivíduos), Curitiba/PR (CT = 35 indivíduos), Ribeirão Preto/SP (11 indivíduos) e São Luís/MA (49 indivíduos). Os vermes foram identificados morfologicamente e submetidos individualmente à extração de DNA. Posteriormente, avaliou-se a diversidade e estrutura genética de populações brasileiras de A. caninum utilizando o marcador mitocondrial citocromo c oxidase subunidade I (COI), marcadores nucleares conhecidos como espaços transcritos internos (ITS-1 e ITS-2) e microssatélites de DNA. Os níveis de diversidade molecular foram intermediários e constantes nas populações brasileiras de A. caninum. Os resultados revelaram ainda moderada diferenciação entre as populações avaliadas. Os dados obtidos com os marcadores ribossomais ITS-1 e ITS-2 se mostraram inadequados para o estudo de genética populacional em A. caninum devido ao baixo número de sítios polimórficos encontrados. Alguns fatores foram discutidos para explicar a estrutura genética observada nas populações brasileiras de A. caninum: (i) distância geográfica evitando o evento de panmixia entre as localidades avaliadas; (ii) fluxos gênicos parciais entre subpopulações amostradas, incluindo a influência de movimentos recentes de hospedeiros; (iii) a presença de subpopulações distintas geneticamente melhores adaptadas à diferentes hospedeiros e/ou a presença de espécies crípticas dentro de uma mesma localização geográfica; e (iv) outros eventos genéticos (por exemplo, deriva genética) ocorrendo independentemente em cada subpopulação. Além dos estudos de Biologia Populacional com marcadores neutros, um fragmento genômico do gene Ac-ASP-2 foi também seqüenciado utilizando-se os vermes das cinco localidades brasileiras amostradas. As análises reveleram um considerável polimorfismo nucleotídico. A maior parte da variabilidade foi encontrada nos íntrons devido a menor pressão seletiva destes segmentos. As regiões codificantes também revelaram polimorfismos nucleotídicos e aminoacídicos distribuídos de forma não homogênea entre os éxons avaliados. Estes resultados contribuem para uma melhor compreensão da ecologia, padrões de transmissão, desenvolvimento de resistência à drogas e desenvolvimento de vacinas contra ancilostomídeos.