Proposição dos modelos de expansão genômica dos elementos de transposição 412 e Bari no genoma de espécies do grupo melanogaster e em populações naturais de Drosophila melanogaster e de D. simulans

Abstract

Três modelos têm sido propostos para explicar o modo de expansão dos elementos de transposição nos genomas – master gene, transposon e intermediário. O modelo master gene aplica-se à situação em que existe apenas uma única sequência ativa, de uma subfamília particular, que dá origem às demais sequências, as quais não apresentam capacidade de mobilização, enquanto o modelo transposon assume que todas as sequências de uma subfamília são ativas. Por outro lado, o modelo intermediário, considera que algumas cópias apresentam capacidade de mobilização e outras permanecem inativas. Os modelos propostos podem ser relacionados aos mecanismos de transposição, copy-and-paste e cut-and-paste, característicos das classes de elementos transponíveis I e II, respectivamente. Contudo, os estudos de dispersão intragenômica se concentram em elementos da classe I sem LTRs. Com o objetivo de ampliar o entendimento da dinâmica de dispersão genômica dos elementos de transposição e buscando verificar se os modelos propostos para a dispersão dos retroposons ajustam-se aos transposons e aos retrotransposons, foram analisados o transposon Bari e o retrotransposon 412 no genoma das espécies do grupo melanogaster de Drosophila e em populações naturais de D. melanogaster e D. simulans. Assim, buscas por seqüência similares a ambos os elementos selecionados foram realizadas nos genomas seqüenciados de seis espécies do grupo melanogaster; bem como, foram amplificadas, clonadas e sequenciadas cópias presentes nas populações naturais de ambas as espécies. Foram reconstruídas as relações evolutivas entre as sequências dos genomas, como também entre aquelas das populações naturais por meio do programa Network, utilizando o algoritmo Median Joining. Nossos resultados indicam a ausência de um modelo único de dispersão para ambos os elementos...

Three models have been proposed to explain the expansion of transposable elements within genomes - master gene, transposon and intermediate. The master gene model applies to situations in which there is only one active sequence of a particular subfamily, which gives rise to other sequences which have no capacity for mobilization, while the transposon model assumes that all sequences of a subfamily are active. On the other hand, the intermediate model considers that some copies have the capacity for mobilization and others remain inactive. The proposed models can be related to mechanisms of transposition, copy-and-paste and cut-and-paste, characteristic of class I and II of transposable elements, respectively. However, studies of intragenomic dispersion concentrate on elements of the class I without LTRs. Aiming at enhancing the understanding of the transposable elements genomic dynamics of dispersion and trying to verify whether the proposed models for dispersion of retroposons fit to transposons and retrotransposons, we analyzed the retrotransposon 412 and Bari transposon in the genome of the species melanogaster group of Drosophila and in natural populations of D. melanogaster and D. simulans. Thus, searches for sequences similar to both elements were done in the sequenced genomes of six species of the melanogaster group; as well as copies present in natural populations of both species were amplified, cloned and sequenced. We reconstructed the evolutionary relationships between the sequences of the genomes, as well as those amplified from samples of wild populations through the Network program, using the Median Joining algorithm. Our results indicate the absence of a single model of dispersion for both transposable elements, Bari and 412, in the different species analyzed, as well as in the populations of both species... (Complete abstract click electronic access below)