Caracterização de Retrotransposons com LTR no gênero Eucalyptus

Abstract

Os retrotransposons com LTR (long terminal repeats) (LTR-RTEs) são os componentes mais abundantes nos genomas vegetais. Eles são divididos em duas superfamílias, Copia e Gypsy, de acordo com a ordem dos domínios internos e com a similaridade das sequências. São conhecidos pela sua natureza ubíqua e plasticidade, o que os leva a serem explorados como ferramentas para o desenvolvimento de marcadores moleculares, utilizando-se assim o padrão de inserção dos LTR-RTEs para geraçã o de polimorfismos. As famílias de LTR-RTEs apresentam número de cópias variável dentro de um mesmo genoma, mas a amplificação de poucas famílias pode contribuir com grandes diferenças de tamanho entre genomas próximos. Em plantas do gênero Eucalyptus existem poucos estudos relacionados aos LTR-RTEs, que geralmente limitam-se a análises em bancos de dados privados. Este trabalho tem como objetivo a caracterização de LTR-RTEs transcricionalmente ativos pertencentes as superfamílias Copia e Gypsy, encontrados no genoma de eucalipto. A partir de análises preliminares de bioinformática, um total de nove famílias de LTR-RTEs foram identificadas; os elementos da superfamília Copia foram classificadas em cinco linhagens e elementos da superfamília Gypsy foram divididos em três linhagens. As análises in silico no genoma draft de Eucalyptus grandis identificaram que as famílias caracterizadas possuem entre 38 e 290 cópias. Os LTR-RTEs foram utilizados para o desenvolvimento de marcadores moleculares IRAP, REMAP e RBIP, que foram avaliados em cinco espécies de eucalipto. Dezesseis primers IRAP foram avaliados e um total de 1521 fragmentos foram gerados, com 321 fragmentos polimórficos, em um intervalo de 250 a 2500 bp e uma média de 19,01 fragmentos amplificados por primer. Vinte e oito combinações de primers REMAP foram avaliadas e geraram 1910 fragmentos, dos quais 492 são polimórficos, em um intervalo de 200 a 1250 bp, com uma média de ...

Long Terminal Repeat Retrotransposons (LTR-RTEs) are the most abundant component of plant genomes. They are divided into two superfamilies, Copia and Gypsy, based on coding domain order and sequence similarity. As dynamic and ubiquitous entities in plant genomes, marker systems based in LTR-RTEs were developed to exploit LTR-RTEs insertion pattern polymorphism. In most angiosperm genomes, LTR-RTEs families have a wide range of copy number, but the amplification of a few families individually contribute to a large fraction of the genome. LTR-RTEs were scarcely studied in the Eucalyptus genus, with most findings derived from global analyses of private genomic databases. The aim of this work is to characterize transcriptionally active Copia and Gypsy LTR-RTEs in Eucalyptus sp genomes. After preliminary bioinformatics analyses, a total of 9 full-length LTR-RTEs families were classified into five Copia and three Gypsy lineages. BLAT analysis in Eucalyptus grandis draft genome identified that these elements have between 38 and 290 copies. These LTR-RTEs were used to develop IRAP, REMAP and RBIP markers, which were evaluated in five Eucalyptus species (Eucalyptus brassiana, E. grandis, Eucalyptus saligna, Eucalyptus tereticornis and Eucalyptus urophylla). Sixteen IRAP primers produced 321 polymorphic fragments from a total of 1521 bands, ranging from 250 to 2500 bp, with an average of 19.01 bands amplified per IRAP primer. Twenty-eight REMAP primer combinations produced 1910 bands. 492 of them were polymorphic, ranging from 200 to 1250 bp. An average of 13.64 REMAP bands was scored per primer. Our results showed that the genetic similarity assessed by both IRAP and REMAP markers did not reflect molecular phylogenetic analysis. Nonetheless, these markers are useful for the assessment of genetic diversity the individual level and population analysis. We developed RBIP markers for three site-specific ...