Evolution of multigene families in species with large genomes using Schistocerca grasshoppers as models

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Martí, Emiliano
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Birth-and-death; Concerted evolution; FISH; Large genomes; Repetitive DNAs; Transposable elements; Nascimento-e-morte; Evolução concertada; Genomas grandes; DNA repetitivo; Elementos de transposição
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/235613

As famílias multigênicas são componentes essenciais dos genomas eucarióticos e desempenham papéis-chave tanto estrutural como funcional. Seus modos de evolução permanecem elusivos mesmo na era da genômica, pois múltiplas sequências de famílias multigênicas coexistem em genomas, particularmente em grandes genomas repetitivos. Aqui, eu estudo os padrões de evolução das famílias multigênicas 18S rDNA, U2 snDNA, e histona H3 em dez espécies de Schistocerca, um gênero de gafanhotos com genomas grandes e repetitivos. Usando genomas sequenciados e mapeamento com FISH, encontrei diferenças substanciais entre as famílias multigênicas, incluindo o número de grupos cromossômicos, alterações na abundância e composição de nucleotídica, pseudogenização e associação com elementos transponíveis (TEs). A análise intragenômica de S. gregaria empregando sequenciamento de long-reads e montagem do genoma revela alta conservação na histona H3, assim como recorrente pseudogenização nas famílias genicas 18S rDNA e U2 snDNA, provavelmente promovida pela associação com TEs. Notavelmente, os TEs que estavam associados frequentemente com cópias truncadas revelaram características de atividade recente. Nossos resultados sugerem um efeito combinado dos modelos de evolução concertada e de nascimento e morte na evolução de famílias multigênicas em Schistocerca nos últimos oito milhões de anos, e a ocorrência de rearranjos intra e intercromossômicos modificando os padrões de distribuição cromossômica. Apesar do cariótipo conservado em Schistocerca, nossa análise destaca a extensa reorganização dos DNAs repetitivos no genero, contribuindo para o avanço da genômica comparativa para este importante gênero de gafanhotos.