Estudo da organização estrutural de elementos repetitivos isolados do genoma de espécies de Proceratophrys (Amphibia, Anura, Odontophrynidae)

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Silva, Marcelo João da [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Sequenciamento genômico; Citogenética; DNA satélite; FISH; RepeatExplorer; Genomic sequencing; Cytogenetics; Satellite DNA
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/180991

Dados citogenéticos de Proceratophrys ainda são escassos na literatura quando comparados a alguns outros grupos de anuros, e são restritos atualmente às espécies P. boiei, P. appendiculata e P. renalis, que possuem um número diploide de 2n = 22 cromossomos e Região Organizadora de Nucléolo (RON) localizada no par 8, além de um padrão incomum de distribuição da heterocromatina constitutiva nos cromossomos de P. boiei, que apresentam grandes blocos heterocromáticos, além de um sistema de cromossomos sexuais do tipo ZZ:ZW. A maioria dos genomas eucarióticos são compostos por grandes porções de sequências de DNAs repetitivos que estão localizadas principalmente na heterocromatina altamente compactada, e em muitos casos, é um dos componentes mais abundantes dos cromossomos sexuais. Nesse sentido, o grupo dos Proceratophrys torna-se interessante alvo para análises citogenéticas juntamente com a aplicação de ferramentas moleculares e genômicas, as quais podem contribuir no entendimento da evolução e diversidade de DNAs repetitivos, e com isso explorar discussões em relação a diferenciação de cromossomos sexuais. Portanto, o objetivo deste estudo foi analisar citogeneticamente a espécie P. boiei, sob o ponto de vista clássico e genômico, em busca de sequências repetitivas, avaliar a presença dessas sequências e buscar entender a sua organização no genoma dessa espécie. Ainda, o trabalho teve como objetivo descrever citogeneticamente outras espécies de Proceratophrys, aumentando a amostra de cariótipos descritos na literatura. Para isso, foram utilizadas técnicas convencionais e diferenciais de citogenética, sequenciamento genômico de P. boiei para busca de elementos repetitivos, através de análises de alto rendimento no software RepeatExplorer e outros programas de bioinformática, seguido de análises moleculares por meio da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) e Hibridação Fluorescente in situ (FISH). Por meio do sequenciamento foi possível estimar o tamanho do genoma de P. boiei em 1,6 Gpb, e com as análises, foi visto que 41% do genoma corresponde a sequências repetitivas, incluindo satDNAs, rDNA, elementos transponíveis e outros elementos repetitivos não caracterizados. Para esse trabalho, foram escolhidos três elementos repetitivos para serem explorados e localizados cromossomicamente em P. boiei, e a seleção foi feita levando-se em conta a maior abundância genômica. Foi possível constatar que essas sequências se tratam de DNAs satélites (satDNA) que foram nomeadas de PboSat1-176, PboSat2-173 e PboSat3-189. Os satDNAs PboSat1-176 e PboSat2-189 mapeados em P. boiei possuem localização cromossômica centromérica e pericentromérica, sugerindo o possível envolvimento destas repetições para a função centromérica. Estão presentes também no cromossomo sexual W, ocupando toda a área heterocromática, revelando a contribuição desta classe de DNA repetitivo para a quantidade e complexidade da heterocromatina constitutiva em P. boiei, podendo estar relacionados a diferenciação dos cromossomos sexuais nesta espécie. Já o satélite PboSat3-189 também teve localização centromérica, porém com um número de cópias bem menor em alguns pares de cromossomos, sugerindo que eventos de amplificação/deleção de sequências altamente dinâmicos estão ocorrendo aleatoriamente no genoma de P. boiei. No trabalho, também foi descrito pela primeira vez os cariótipos de P. schirchi, P. laticeps e P. melanopogon, que apresentam um número diploide de 2n = 22, além de detectar a presença de RONs no par de cromossomos 8 e no par 4 em P. melanopogon e revelar regiões de heterocromatina constitutiva no centrômero da maioria dos cromossomos destas espécies.