Estudo da DNA metiltransferase 2 (Dnmt2) e metilação do DNA no gênero Drosophila

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: D'Ávila, Marícia Fantinel
• Orientador(a): Gaiesky, Vera Lúcia da Silva Valente
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Drosophila; Metiltransferases; Metilação de DNA; Epigenética
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/194284

Fenômenos epigenéticos têm sido amplamente caracterizados em genomas de vertebrados, especialmente mamíferos, e a metilação do DNA é um mecanismo chave para a regulação epigenética. Os sistemas de metilação do DNA de vertebrados e invertebrados apresentam diferenças marcantes, mas as implicações evolutivas dessas diferenças só recentemente começaram a ser estudadas. Nesta tese apresentamos primeiramente a investigação sobre a recorrência da metilação sexo-específica de genes de DNA ribossomal (rDNA), previamente descrita para adultos de Drosophila willistoni, estendendo a análise a outros grupos de espécies do subgênero Sophophora de Drosophila, ao qual o principal organismo modelo do gênero, D. melanogaster, também pertence. Utilizamos neste estudo, espécies dos grupos willistoni, melanogaster, saltans e obscura do gênero Drosophila e os resultados sugerem que a metilação diferencial entre os sexos, para o gene estudado, seja recorrente em Drosophila tropicalis e D. insularis, duas espécies do subgrupo críptico willistoni. Nossos achados indicam que a metilação pode apresentar importantes diferenças, mesmo dentro de grupos de espécies proximamente relacionadas, fornecendo dados interessantes para o conhecimento deste complexo grupo de espécies neotropicais. Alguns estudos têm sido realizados no intuito de decifrar os mecanismos de ação da DNA metiltransferase 2 (Dnmt2), identificada como responsável pela metilação do DNA nos genomas de Drosophila, mas a grande maioria dos estudos no gênero, utiliza a espécie Drosophila melanogaster . Pouco se sabe sobre a conservação dos padrões de metilação do DNA e do quanto ela seria importante para a evolução de espécies relacionadas. Neste sentido, realizamos um estudo pioneiro buscando homólogos do gene Dnmt2 em um grande número de espécies da família Drosophilidae, tentando traçar um perfil evolutivo do gene, uma vez que anteriormente encontramos diferenças em padrões de metilação de DNA entre espécies próximas. Nossos resultados mostram a conservação do gene Dnmt2 entre as espécies, pois nossas análises filogenéticas recuperam os três principais clados da família Drosophilidae. No mesmo estudo, realizamos o mapeamento físico do gene Dnmt2 por hibridação in situ em cromossomos politênicos de D. willistoni. Evidenciamos que a o gene Dnmt2 foi mapeado próximo à inserção de elementos transponíveis, previamente descritos, e de um ponto de quebra de uma inversão. Estes resultados são promissores, pois as relações entre rearranjos cromossômicos e expressão de genes próximos a eles têm sido alvo de importantes pesquisas. Além disso, por busca in silico, identificamos também a preservação da sintenia cromossômica descrita para as 12 espécies de Drosophila cujos genomas se encontram disponíveis. Em todas as espécies, assim como em D. willistoni, o gene se encontra nos braço cromossômicos correspondentes aos elementos B de Muller A caracterização da DNA metiltransferase 2 e estudos relacionados às prováveis funções desta enzima têm sido foco constante de investigações. Drosophila é um dos organismos que possuem somente a Dmnt2, os chamados Dnmt2-only. Homólogos para Dnmt2 já foram identificados em praticamente todos os modelos biológicos utilizados, entretanto suas funções biológicas ainda não foram efetivamente determinadas. Devido a alguns trabalhos apontarem para um papel da Dnmt2 no início do desenvolvimento de alguns invertebrados, realizamos uma investigação para detectar os padrões de expressão de Dnmt2 em D. willistoni. Primeiramente, nós demonstramos a presença de transcritos não somente em embriões, como fora previamente descrito, mas em outros estágios de desenvolvimento e em tecidos somáticos e germinativos. Nas análises quantitativas, encontramos níveis mais altos de expressão durante a oogênese, o que pode ser indício de uma função importanteda Dnmt2 na regulação de genes de desenvolvimento e de diferenciação de ovócitos nesta espécie, atuando ainda em nível pré-zigótico.