História evolutiva de um Retrotransposon-LTR nos dois genomas componentes do amendoim

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

O amendoim cultivado (Arachis hypogaea) é uma cultura de grande importância econômica, sendo cultivado em vários países do mundo. As safras na agricultura são reduzidas por estresses bióticos e abióticos aos quais as espécies silvestres são resistentes. Visando a obtenção de plantas mais resistentes, foi desenvolvida uma estratégia onde as espécies silvestres seriam as doadoras de genes de resistência que seriam transferidos através de cruzamentos interespecíficos. O primeiro passo seria a construção de mapas genéticos que identifiquem as distâncias e as posições dos genes de interesse no genoma de cada espécie. O segundo passo seria a correção da diferença de ploidia entre as espécies, já que a cultivada é uma alotetraplóide (2n=4x=40) com genoma AABB e as silvestres diplóides (2n=2x=20) com genomas AA ou BB. Porém, problemas de incompatibilidade entre os cruzamentos são comuns. Isso se deve muitas vezes por causa de diferenças nas composições das regiões não-codantes e de repetições, o que faz necessário um estudo detalhado dessas regiões. Dentre as seqüências repetitivas de maior importância estão os retrotransposons, elementos que se multiplicam no genoma e inserem uma nova fita de DNA em diferentes sítios. Neste trabalho, foram isoladas e caracterizadas seqüências de um retrotransposon LTR do amendoim cultivado e de seus parentais silvestres (A. duranensis e A. ipaënsis). A seqüência codificadora da enzima transcriptase reversa foi amplificada através de PCR utilizando combinações de iniciadores específicos. O Southern blot não mostrou nenhum sinal de metilação na seqüência desse elemento, mas através de sondagem de 20 mil seqüências de ESTs nenhuma similaridade foi encontrada, sugerindo que esse elemento não é expresso. Análises filogenéticas e estatísticas foram realizadas utilizando-se 87 contigs, onde seqüências nucleotídicas e de aminoácidos formaram grupos específicos nas árvores de similaridade, indicando que o retrotransposon evoluiu diferentemente nos genomas das espécies parentais. De acordo com o cálculo do número de substituições sinônimas na seqüência desse elemento, observou-se que ele é mais variável no genoma BB. Já no genoma AA de A. duranensis ele parece ter sofrido modificações recentes, provavelmente decorridas da transposição desse elemento há cerca de 2-6 milhões de anos, fato que não pode ser observado no genoma de A. ipaënsis. O número de cópias calculado por genoma diplóide nas três espécies foi, em média, 800 em A. ipaënsis, 3 mil em A. duranensis e 5 mil em A. hypogaea. Esses resultados mostram que o retrotransposon é muito antigo e provavelmente fazia parte do genoma do ancestral comum à diferentes grupos vegetais. Após a diferenciação nas espécies parentais o retrotransposon provavelmente multiplicou seu número de cópias no genoma AA e permaneceu praticamente inalterado no genoma BB. Apesar de ser encontrado em regiões eucromáticas e de não estar metilado ele se mantém inativo.

ASSUNTO(S)

número de cópias arachis retrotransposon biologia molecular

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