Relação entre abundância e localização de DNAS repetitivos e o tempo de florescimento em milho
Data
2025-01-31
Autores
Silva, Juliana Machado da
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Resumo
Zea mays é uma espécie modelo para diversos estudos citogenômicos, dada a proporção elevada de famílias de DNA que compõem sua fração repetitiva, sendo as principais o K180 (180pb) e o TR-1 (350 pb). Ambos podem formar blocos de heterocromatina e influenciar na recombinação genética e na expressão de genes próximos. O tempo de florescimento é um critério importante para o melhoramento vegetal, especialmente para o milho. Eesse tempo parece estar, por sua vez, associado a variações no tamanho dos genomas e à presença de K180. Outra fração repetitiva relevante é a dos elementos de transposição, que compõem ~85% do genoma do milho. Esses elementos alteraram o arranjo das demais sequências nos genomas, e influenciam na expressão gênica e na evolução dos genomas. O objetivo do trabalho foi avaliar a diversidade cariotípica em cultivares de milhos compostos, utilizando o mapeamento de sequências repetitivas de DNA por FISH e bioinformática. As análises foram realizadas de maneira comparativa, com as linhagens NAM como referência. Para isso, mapeamos os cromossomos de diferentes cultivadores de milhos compostos utilizando DNAsats (K180, TR-1 e CentC) e DNAr 5S como sondas para FISH, além das estimativas dos valores 2C de DNA. Para as linhagens NAM, os pseudocromossomos foram mapeados por bioinformática em relação aos 14 principais genes da rota metabólica de florescimento. Os cariótipos dos milhos compostos exibiram heteromorfismos e polimorfismos para os sinais de FISH, embora apenas a sonda de DNAr 5S tenha mostrado sinais de FISH homogêneos. Por outro lado, os valores 2C de DNA não variaram de forma significativa. Com relação à análise dos pseudocromossomos, a distribuição de K180, TR-1 e CentC mostrou-se muito variável, tanto no número quanto no tamanho dos arranjos dessas duas sequências repetitivas. Neste caso, os arranjos de matrizes menores foram os mais diversos em posição e tamanho. A análise dos arranjos de DNAsats quanto à distância para os genes de florescimento, mostrou que há um número muito pequeno de monômeros e com as distâncias elevadas em relação aos genes alvo. Esses parâmetros não foram suficientes para explicar as diferenças no tempo de florescimento moduladas via efeito de posição dos arranjos de DNAsat. Quanto à abundância dos retrotransposons próximos aos genes relacionados ao tempo de florescimento, houve uma grande diversidade nas inserções gene-a-gene. De maneira geral, dois genes se destacaram pela quantidade relativa de inserções de RT-LTRs: zfl2 e mads1. Dessa forma, o trabalho mostrou que a quantidade, tamanho e localização dos DNAsats (K180 e TR-1) em associação com o tamanho do genoma, não foi suficiente para estabelecermos uma correlação com o tempo de florescimento nos milhos compostos. Além disso, a anotação da coleção de sequências repetitivas próximas aos genes alvo mostrou que não há uma sustentação quanto aos efeitos de posição de K180 e TR-1 sobre o tempo de florescimento em milho. Contudo, a presença de fragmentos de TEs acerca desses genes e inseridos neles, sugere que estudos futuros de análises ômicas adicionais nos tecidos reprodutivos em milho sejam necessários, seja pela expressão dos genes alvo ou pela busca por RNAs não codificantes.
Descrição
Palavras-chave
DNA repetitivo, Elementos transponíveis, FISH, Heteromorfismos, Milhos compostos, Milho, Genética, Genomas, Polimorfismos