Nome do Projeto
História evolutiva do elemento P no complexo Drosophila simulans
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
13/09/2021 - 30/09/2022
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
Com raras exceções, os genomas eucariotos são repletos de sequências dispersas de DNA repetitivo, os quais, na maioria, são derivados de Elementos de Transposição (TEs) (Feschotte, 2008). Os TEs são sequências com habilidade de, por diferentes mecanismos, alterarem sua posição no genoma e se replicarem dentro dele. Sua mobilização causam mutações que podem ser deletéria, neutra ou adaptativa. Estudos têm sugerido que os TEs têm papel fundamental na evolução dos genomas. O ciclo de um TE envolve: (1) invasão de um genoma, (2) aumento de cópias e dispersão no genoma hospedeiro, (3) regulação da mobilidade pelo próprio elemento e pelo hospedeiro, (4) acúmulo de mutações nos TEs com perda da identidade ou domesticação de partes da sequência (Schaack et al., 2010). Durante todo este processo, a sequência é transmitida verticalmente de pais para filhos. Porém, antes da perda de sua identidade, o TE passa por (5) transferência horizontal, onde o elemento “salta” para uma outra espécie, sendo este processo crucial para a manutenção da sequência funcional do mesmo. Apesar de haver fortes evidências de transmissão horizontal, o processo ainda é passível de estudos que mostrem como isso ocorre. A transmissão horizontal é sugerida quando a filogenia das espécies envolvidas não é compatível com a filogenia do TE, ou quando há descontinuidade da presença do TE em grupos relacionados filogeneticamente (Daniels et al. 1990, Robertson e Lampe 1995, Arcà e Savakis 2000, Terzian et al. 2000, Almeida e Carareto 2005, Loreto et al. 2001). Uma menor taxa de substituições sinônimas de nucleotídeos da sequência dos TEs comparada com a de genes nucleares, reforça a ideia de transferência horizontal (Ludwig e Loreto 2007). Porém, Capy et al. (1994) e Cummings (1994) chamam a atenção para a possibilidade destas características serem consequência de polimorfismo ancestral do TE, taxas evolutivas diferentes (lembrando que os TEs estão inseridos em locais diferentes dos genomas e possuírem valores adaptativos diferentes) e/ou perdas estocásticas ao longo da evolução das espécies. Recentemente, foi descrita a transferência horizontal do TE P para D. simulans, provavelmente originada de D. melanogaster (Kofler et al., 2015) devido a alta identidade da sequência do TE das duas espécies (diferença de um único nucleotídeo). Estas espécies compartilham recursos tróficos, que possibilitaria a transferência, e há relato de introgressão. A primeira evidência da invasão foi em uma coleta em Portugal em 2006 onde parte dos indivíduos da amostra tinha o elemento (Hill; Schlotterer; Betancourt, 2016). Em 2013, todos os indivíduos tinham o elemento. Sugere-se uma dispersão mais rápida do que a registrada para o mesmo elemento em D. melanogaster (Anxolabehere; Kidwell; Periquet, 1988). Isto pode ter ocorrido devido a taxas menores de disgenesia do híbrido em D. simulans em comparação com D. melanogaster (Hill; Schlotterer; Betancourt, 2016). Porém, a rápida dispersão de D. simulans com o elemento P entre os continentes pode ser o resultado do transporte dessa espécie pelo aumento do comércio de frutas na última década (Yoshitake et al., 2018).
Objetivo Geral
Objetivos:
I. Estimar o período de invasão do elemento P nas linhagens do Brasil;
II. Obter a identidade de parte da sequência do elemento P nas diferentes linhagem e verificar a taxa de mutação;
III. Determinar o local de inserção de algumas sequências de P em uma das linhagens para direcionar os estudos da evolução do P em sítios específicos.
I. Estimar o período de invasão do elemento P nas linhagens do Brasil;
II. Obter a identidade de parte da sequência do elemento P nas diferentes linhagem e verificar a taxa de mutação;
III. Determinar o local de inserção de algumas sequências de P em uma das linhagens para direcionar os estudos da evolução do P em sítios específicos.