Evolution of the hsp70 gene family at the nucleotide, genome organization and gene expression levels in Drosophila subobscura
Nombrosos estudis han constatat el valor adaptatiu del ric polimorfisme d'inversions cromosòmiques al drosofíl· lid D. subobscura. No obstant això, fins ara es coneixien molt poc les bases moleculars que hi ha darrere del seu manteniment a les poblacions naturals. En cercar loci candidats, un e...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2018 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:201503 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/201503 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Droshopila subobscura Inversions cromosòmiques Expressió gènica Nucleòtids |
| Sumario: | Nombrosos estudis han constatat el valor adaptatiu del ric polimorfisme d'inversions cromosòmiques al drosofíl· lid D. subobscura. No obstant això, fins ara es coneixien molt poc les bases moleculars que hi ha darrere del seu manteniment a les poblacions naturals. En cercar loci candidats, un experiment previ de xoc tèrmic va quantificar els nivells de la proteïna Hsp70 en soques homocariotípiques dels ordenaments OST, O3+4+8 i O3+4. Inesperadament, els individus de l'ordenament càlid O3+4 mostraven nivells incrementats d'aquesta proteïna, en absència d'estrès tèrmic, que no augmentaven després del xoc tèrmic. Malauradament, en el moment en què es va dur a terme l'experiment hi havia moltes incògnites sobre l'organització molecular del locus Hsp70IR a D. subobscura. Els resultats prèviament esmentats, van donar peu al present treball de tesi, els objectius del qual són localitzar el locus Hsp70IR al cariotip i conèixer-ne l'organització genòmica, característiques moleculars i expressió gènica en diversos ordenaments cromosòmics d'interès que inclouen la regió genòmica on es troba la família gènica hsp70: O3+4+16+2, O3+4+8, O3+4 i OST. Gràcies a la seqüència d'un clon de la genoteca d'una línia OST i a còntigs del genoma de D. subobscura, hem pogut dissenyar una sonda a partir de la regió codificant de hsp70 que ens ha permès determinar la localització del locus on es troba aquesta família gènica (Hsp70IR) mitjançant hibridació in situ (ISH). Paral· lelament, hem pogut completar la seqüenciació d'una regió de 9-10 kb al locus Hsp70IR en 12 línies isogèniques per als ordenaments esmentats i a les espècies properes D. madeirensis i D. guanche per aclarir l'evolució d'aquest locus en els darrers 1,8 - 2,8 milions d'anys (Ma). Els resultats de la ISH van mostrar un únic punt d'hibridació a la banda 94A del segment distal (SI) del cromosoma O que coincidia els 4 cariotips estudiats: O3+4+16+2, O3+4+8, O3+4 i OST. Les seqüències corresponents a les 12 línies isogèniques i a D. madeirensis i D. guanche indiquen que en aquestes tres espècies del clúster subobscura, el locus Hsp70IR consta de dues còpies paràloges de 2,5 - 3,0 kb en orientació divergent i separades per una regió espaiadora central no duplicada de 0,5 - 1,4 kb. Les dues còpies mostren un elevat grau de conservació entre els diferents ordenaments i espècies analitzats, mentre que la regió espaiadora central és altament polimòrfica. Entre els aspectes més rellevants de l'anàlisi del polimorfisme, destaquem l'elevada conservació de les regions codificadores (CDSs) i els diferents elements reguladors en cis (CREs) al promotor proximal de tots els gens hsp70 analitzats, que indicarien que aquests són funcionals a totes les línies estudiades, i que la seva regulació podria ser similar. Curiosament, a nivell de seqüència, les regions paràlogues del promotor proximal i el CDS tendeixen a ser significativament més similars dins del mateix ordenament i, en alguns casos, dins la mateixa línia, probablement com a resultat de conversió gènica ectòpica. Per últim, hem dut a terme la quantificació dels nivells basals de mRNA i proteïna en mascles i femelles adults de sis línies isogèniques per a l'ordenament fred OST i sis per a l'ordenament càlid O3+4. La quantificació dels nivells de mRNA indica que els nivells són similars entre els dos ordenaments però en canvi aquests difereixen entre mascles i femelles de l'ordenament càlid O3+4. Així mateix, la quantificació dels nivells de la proteïna Hsp70 suggereix que no hi ha diferències entre sexes ni entre els dos ordenaments, però en canvi observem una interacció significativa entre sexe i ordenament. Aquests resultats, tant per a mRNA com per a proteïna, indiquen que l'expressió de hsp70 podria estar influïda pel sexe. |
|---|