Transposons como fonte de variabilidade genética favorecendo a adaptação da espécie a diferentes habitats

Natasha Ávila Bertocchi, pós-doutoranda da Fundação Oswaldo Cruz, Fiocruz Mata Atlântica, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

Vera Lúcia da Silva Valente, docente da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e do Programa em Genética e Biologia Molecular (PPGBM/UFRGS), Porto Alegre, RS, Brasil.

go Genetics and Molecular Biology. Imagem retangular horizontal. Fundo cinza sólido, letras brancas semi serifadas em caixa alta, exceto pelo "and". Uma espiral em degradê cinza ao lado esquerdo.As espécies de moscas-da-fruta são excelentes organismos modelos para pesquisar os mais variados assuntos, de evolução a bioquímica, e sua mais famosa representante Drosophila melonagaster é estudada há mais de um século. O estudo utilizou as chamadas “regiões móveis” do genoma, os elementos de transposição ou transposons, para demonstrar a variabilidade genética de Drosophila willistoni, e resultou no artigo Interpopulation variation of transposable elements of the hAT superfamily in Drosophila willistoni (Diptera: Drosophilidae): in-situ approach.

A variabilidade ou adaptações genéticas pode estar auxiliando a espécie a adaptar-se a tantos habitats. Este estudo foi desenvolvido no laboratório de Drosophila da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) com a parceria de pesquisadores do exterior, e dados genômicos presentes em banco de dados públicos reconhecidos internacionalmente. Embora o estudo tenha sido desenvolvido entre 2021 e 2022, só foi possível devido ao longo conhecimento do grupo de pesquisa sobre a mosca e os seus cromossomos.

Há diferenças ambientais significativas nos habitats onde D. willistoni é encontrada. A espécie está distribuída desde o México e Flórida (Estados Unidos) até o sul do Brasil, Uruguai e Argentina, do oceano Atlântico ao Pacífico, exceto em áreas de grandes altitudes e desertos. Nas últimas décadas muitos estudos demonstraram que populações naturais de D. willistoni possuem inúmeras variações cromossômicas e, recentemente, genomas completos sequenciados mostraram que D. willistoni possui grande quantidade de elementos de transposição em relação a outras espécies de Drosophila, como D. melanogaster.

Mapa em preto e branco da América do Sul, Caribe e sul do México. Uma linha verde ao redor do Brasil, englobando os países ao norte da América do Sul, parte dos países ao oeste, Paraguai, Uruguai e um pedaço da Argentina. Uma linha vermelha ao redor dos países caribenhos e o sul do México. Escala e legenda indicando as espécies de moscas e algumas cidades importantes para o estudo.

Imagem: artigo.

Figura 1. A Interpopulation variation of transposable elements of the hAT superfamily in Drosophila willistoni (Diptera: Drosophilidae): in-situ approach, Bertocchi et al (2022).

As espécies de Drosophila são ótimos organismos modelo para estudos na área de genética, biologia molecular e evolução devido a várias características das espécies como ciclo de vida de aproximadamente 30 dias e fácil manutenção em laboratório durante muitos anos. No caso da espécie D. willistoni, além dessas características, a espécie tem como regra as populações terem diferentes rearranjos cromossômicos ao longo das gerações. Esse padrão de rearranjos cromossômicos constantes nas populações evidencia a versatilidade genética da espécie.

Além disso, rearranjos cromossômicos podem ser resultado da presença, mobilização e/ou inativação de elementos de transposição. Considerando esse conhecimento prévio sobre a espécie e transposons, o estudo selecionou três populações de diferentes localidades ao longo da distribuição geográfica da espécie, mantidas em laboratório tempos diferentes, e com características genéticas diferentes.

Considerando todas essas características da espécie, com o artigo foi possível demonstrar que três elementos de transposição não estão distribuídos nas mesmas posições e quantidade nos cromossomos de três diferentes linhagens de D. willistoni. Os resultados obtidos são mais uma evidência da variabilidade genética e genômica desta espécie. D willistoni tem bastante fração repetitiva, desta parte do genoma parte considerável são transposons e esses transposons não estão presentes da mesma maneira em todas as populações. Ou seja, eles estão sendo mantidos, ou perdidos, e/ou movidos independentemente nas populações, isso evidencia a variabilidade genética da espécie como também muito provavelmente auxilia a espécie a se adaptar a diferentes ambientes.

Com a possibilidade de sequenciar genomas completos a baixo custo, uma possibilidade para estudos futuros é comparar mais populações e transposons com características distintas, como também identificar variações entre indivíduos. Quem sabe num futuro próximo saberemos se e quais transposons estão promovendo tantos rearranjos cromossômicos nesta espécie.

Para ler o artigo, acesse

BERTOCCHI, N.A. et al. Interpopulation variation of transposable elements of the hAT superfamily in Drosophila willistoni (Diptera: Drosophilidae): in-situ approach. Genetics and Molecular Biology [online]. 2022, vol. 45, no. 2, e20210287 [viewed 25 November 2022]. https://doi.org/10.1590/1678-4685-GMB-2021-0287. Available from: https://www.scielo.br/j/gmb/a/4sk7VVGYgGcwbV8qBpnWZSh/

Links externos

Genetics and Molecular Biology: https://www.scielo.br/j/gmb/

Site do Laboratório de Drosophila – UFRGS: https://www.ufrgs.br/drosophila/

Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) – Twitter: https://twitter.com/ufrgsnoticias

Programa de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecular (UFRGS) – Twitter: https://twitter.com/ufrgsnoticias

Vera Valente – ResearchGate: https://www.researchgate.net/profile/Vera-Valente-2

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Beatriz Goñi – ResearchGate: https://www.researchgate.net/profile/Beatriz-Goni-2

Thays Duarte de Oliveira – ResearchGate: https://www.researchgate.net/profile/Thays-De-Oliveira

Natasha Ávila Bertocchi – ResearchGate: https://www.researchgate.net/profile/Natasha-Bertocchi

 

Como citar este post [ISO 690/2010]:

BERTOCCHI, N.A. and VALENTE, V.L.S. Transposons como fonte de variabilidade genética favorecendo a adaptação da espécie a diferentes habitats [online]. SciELO em Perspectiva | Press Releases, 2022 [viewed ]. Available from: https://pressreleases.scielo.org/blog/2022/11/25/transposons-como-fonte-de-variabilidade-genetica-favorecendo-a-adaptacao-da-especie-a-diferentes-habitats/

 

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