Transposable element misregulation in Drosophila buzzatii - Drosophila koepferae interspecific hybrids
Els elements transposables (ETs) són unitats genètiques mòbils presents en pràcticament tots els organismes eucariotes seqüenciats. La seva capacitat de moure's, juntament amb el seu caràcter repetitiu, els converteix en importants mutàgens amb l'habilitat de crear noves variants genètique...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2016 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:167844 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/167844 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Drosòfila buzzatii Drosòfila koepferae Transposons |
| Sumario: | Els elements transposables (ETs) són unitats genètiques mòbils presents en pràcticament tots els organismes eucariotes seqüenciats. La seva capacitat de moure's, juntament amb el seu caràcter repetitiu, els converteix en importants mutàgens amb l'habilitat de crear noves variants genètiques susceptibles a la selecció. Donat que el seu potencial mutagènic pot posar en perill la fitness de l'hoste, els organismes eucariotes han desenvolupat diferents estratègies de regulació per controlar la mobilització d'ETs. Cal destacar la importància d'aquestes estratègies en línia germinal, on les mutacions poden ser transmeses d'una generació a l'altra. En ovaris de Drosophila, el principal mecanisme de regulació d'ETs és la via dels piRNAs, que contribueix al seu silenciament transcripcional i post-transcripcional. La forta regulació a la que els ETs estan sotmesos es pot veure relaxada sota diferents condicions d'estrès, com és el cas de la hibridació interespecífica. Diversos estudis han descrit noves insercions d'ETs en híbrids interespecífics, tant d'animals com de plantes. En el cas que ens ocupa, els híbrids de Drosophila buzzatii i Drosophila koepferae, investigacions prèvies del nostre grup van detectar la mobilització d'almenys 28 ETs. No obstant, els mecanismes responsables d'aquesta activació són encara desconeguts, tot i que els estudis més recents del camp semblen apuntar a una desregulació a nivell d'expressió. També es desconeixen els efectes que la proliferació d'ETs pot tenir sobre el genoma dels híbrids. En aquest treball, comencem avaluant l'impacte de la hibridació sobre la mida del genoma dels híbrids de Drosophila buzzatii i Drosophila koepferae al llarg de quatre generacions d'encreuaments híbrids (un primer d'interespecífic seguit de quatre retroencreuaments). Demostrem l'existència d'una expansió genòmica sexe-específica, que afecta només les femelles del primer retroencreuament. Aquests resultats representen la primera evidència d'un augment de la mida del genoma en híbrids interespecífics d'espècies animals. La nostra hipòtesi és que una desregulació a nivell transcripcional té lloc a les femelles de la F1, donant lloc a noves insercions que es detecten a la següent generació. Per tal de testar aquesta hipòtesi, hem realitzat dos estudis d'expressió d'ETs, emprant dues aproximacions diferents. Primer, duem a terme una anàlisi en profunditat de l'expressió del retrotransposó Helena (un dels ETs que transposen en els nostres híbrids) en ambdós sexes i diferents teixits. Demostrem que l'expressió d'Helena en teixit somàtic no és alterada degut a la hibridació, mentre que en gònades s'observen efectes sexe-específics. En testicles de la F1, observem una repressió d'Helena, concordant amb l'absència de canvi en la mida del genoma dels mascles. En ovaris, sembla que Helena es desregula en mosques joves, però els nivells d'expressió baixen en mosques de major edat. Posteriorment, descrivim una anàlisi a nivell transcriptòmic, on s'avalua si els resultats d'Helena són extrapolables a l'expressió global dels ETs. Per esbrinar quins mecanismes estan involucrats en la desregulació d'ETs, analitzem també les poblacions de piRNAs d'espècies parentals i híbrids. Els nostres resultats demostren que els testicles de la F1 tendeixen a presentar nivells d'expressió més baixos que D. buzzatii, probablement degut a un augment dels nivells de piRNAs. En ovaris, l'efecte més comú és la sobreexpressió d'ETs, que podria ser explicada per incompatibilitats en la via dels piRNA entre les dues espècies parentals. De fet, les proteïnes d'aquesta via es troben entre les més divergents entre les dues espècies. D'altra banda, alguns casos de desregulació poden ser explicats per diferències entre els nivells de piRNAs entre els citoplasmes de D. buzzatii i D. koepferae, com en el cas de la disgènesi híbrida. Finalment, cal destacar que són necessàries altres explicacions per explicar el patró global de desregulació, com ara un funcionament anormal d'altres vies de regulació d'ETs o de la modificació d'histones. |
|---|