Impact of stress in gene and Transposable Element expression in Drosophila
Els elements transponibles (TEs) són seqüències d'ADN repetitives que es poden moure d'un lloc a l'altre al genoma de l'hoste. Tot i que les noves insercions de TEs solen ser perjudicials per a l'organisme, algunes també poden ser beneficioses. Quan aquests canvis es produei...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2023 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/691005 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/691005 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Estrès Stress Estrés Elements transponibles Transposable elements Elementos transponibles Drosophila buzzatii Drosophila koepferae Drosophila Ciències de la Salut 575 |
| Sumario: | Els elements transponibles (TEs) són seqüències d'ADN repetitives que es poden moure d'un lloc a l'altre al genoma de l'hoste. Tot i que les noves insercions de TEs solen ser perjudicials per a l'organisme, algunes també poden ser beneficioses. Quan aquests canvis es produeixen a la línia germinal, poden ser heretats en les següents generacions, portant a l'evolució de l'hoste. No obstant això, organismes com Drosophila han desenvolupat mecanismes que involucren piRNA derivats de TEs per protegir-se dels seus efectes negatius. Diferents estressos poden conduir a l'activació de famílies específiques de TEs. Per exemple, creuaments interespecífiques entre Drosophila buzzatii i Drosophila koepferae produeixen híbrids amb problemes de fertilitat i un augment de les taxes de transposició. Estudis recents van observar que l'activació de TEs als ovaris d'aquests híbrids només es podria explicar parcialment per una expressió gènica divergent als gens de la ruta dels piRNAs i les quantitats de piRNA entre espècies parentals, cosa que suggereix que altres mecanismes podrien conduir a l'activació de TEs. Un altre estrès que amb controvèrsia ha estat relacionat amb l'activació de TE a Drosophila és l'estrès tèrmic, el qual és de gran importància considerant l'escalfament global a causa del canvi climàtic. Aquest estrès també és conegut per l'activació de diversos gens induïts per la calor, principalment proteïnes de xoc tèrmic, i per la repressió d'altres gens. Drosophila subobscura és una espècie originària de la regió Paleàrtica, que recentment ha colonitzat Amèrica del Sud i del Nord i té un ric polimorfisme d'inversions amb clines latitudinals. D'altra banda, la relació entre els canvis als nivells de Hsp70 trobada en estudis previs en condicions no estressants, i les inversions del cromosoma O no han estat concloent. En aquest treball avaluem com les diferències en els epigenomes gonadals entre les espècies parentals D. buzzatii i D. koepferae poden explicar les diferències en l'expressió en híbrids. Globalment, demostrem una tendència cap a la subexpressió de gens i famílies de TE als ovaris d'híbrids, a més d'una alta conservació epigenòmica entre les espècies parentals i híbrids. Tot i això, detectem alguns canvis epigenòmics en els híbrids en comparació amb les espècies parentals que podrien explicar l'expressió gènica i de TEs observada en híbrids. També detectem mecanismes addicionals, com ara la divergència regulatòria entre les espècies parentals, que podrien contribuir a les diferències en l'expressió gènica dels híbrids. Posteriorment, estudiem l'efecte de l'estrès per calor al transcriptoma de dues poblacions de D. subobscura d'origen geogràfic diferent. La comparació de l'expressió genòmica entre poblacions, en condicions no estressants, va mostrar diferències en l'expressió de gens probablement involucrats en l'adaptació de les poblacions a diferents ambients. També hi trobem una tendència cap a la sobreexpressió de gens després de l'estrès per calor, principalment gens de proteïnes de xoc tèrmic i una resposta sexe-específica a l'estrès per calor. Es va detectar una activació d'algunes famílies específiques de TE a la línia germinal de les dues poblacions de D. subobscura després de l'estrès per calor, a més de canvis en la producció de grups de piRNA i en les quantitats de siRNA i piRNA associades a famílies TE específiques. No obstant això, no vam poder relacionar directament aquests petits canvis d'ARN amb l'activació de TE observada, cosa que suggereix que mecanismes addicionals influeixen l'expressió de TE després de l'estrès per calor. Globalment, els nostres resultats donen suport a que l'expressió de gens i TE després de l'estrès genòmic i tèrmic en la línia germinal és un fenomen complex que involucra una interacció entre múltiples factors. |
|---|