Análise comparativa de DNAs satélite sem Xenopus tropicalis e Pipa carvalhoi

Abstract

Resumo : DNAs satélites (DNAsats) estão dispostos em tandem no genoma de organismo eucariotos, organizados em monômeros de mais de 100bp e localizados em regiões de heterocromatina constitutiva. Espécies próximas filogeneticamente, tendem a compartilhar DNAs satélites, com diferenças no número de cópias ou na estrutura, refletindo na dinâmica evolutiva de cada espécie ao longo do tempo. O presente trabalho teve como objetivo geral a elaboração de testes para a hipótese da biblioteca de DNAs satélites entre espécies divergentes da família Pipidae (Xenopus e Pipa), tendo as espécies Xenopus tropicalis e Pipa carvalhoi como alvo de pesquisa. Os genomas de X. tropicalis e P. carvalhoi foram analisados para identificar DNAs satélites. As reads provenientes do genoma de P. carvalhoi e de X. tropicalis foram analisadas no pipeline RepeatExplorer2 para identificar clusters com características de sequências de DNAsats. Em X. tropicalis 13 contigs finais de DNAsats foram identificados após etapas de filtragem para falsos positivos. Já para P. carvalhoi, foram identificados 9 contigs finais. Nas análises foram obtidos 2 satélites compartilhados entre as duas espécies, mas com baixa taxa de proporção e de identidade entre eles. Para o restante dos DNAs satélites específicos identificados em cada espécie, variações foram observadas para porcentagem de identidade entre repeats da mesma família, no número de cópias presentes nas montagens do genoma e para a proporção genômica ocupada por esses DNAs satélites. Especialmente no caso de X. tropicalis, houve variação na localização dos DNAsats entre os cromossomos. Devido a isso, foram observados tanto em Pipa carvalhoi quanto em Xenopus tropicalis diferentes padrões de homogeneização das famílias de DNAsat. Análises filogenéticas e mapeamento citogenético em estudos futuros podem ajudar a esclarecer os mecanismos de evolução que impactam a diversidade de DNAsats entre espécies

Abstract : Satellite DNAs (satDNAs) are arranged in tandem in the genome of eukaryotic organisms, organized in monomers of more than 100bp and located in regions of constitutive heterochromatin. Phylogenetically close species tend to share satellite DNAs, with differences in copy number or structure, reflecting the evolutionary dynamics of each species over time. The general aim of this study was to test the hypothesis of a satellite DNA library between divergent species of the Pipidae family (Xenopus and Pipa) and the species Xenopus tropicalis and Pipa carvalhoi as the research targets. The genomes of X. tropicalis and P. carvalhoi were analyzed to identify satellite DNAs. The reads from the genomes of P. carvalhoi and X. tropicalis were analyzed in the RepeatExplorer2 pipeline to identify clusters with the characteristics of satellite DNA sequences. In X. tropicalis, 13 final DNAsats contigs were identified after filtering for false positives. For P. carvalhoi, 9 final contigs were identified. In the analyses, 2 satellites shared between the two species were obtained, but with a low proportion and identity rate between them. For the rest of the specific satellite DNAs identified in each species, variations were observed in the percentage of identity between repeats from the same family, in the number of copies present in the genome assemblies and in the genomic proportion occupied by these satellite DNAs. Especially in the case of X. tropicalis, there was variation of location of the satDNAs amongst the chromosomes. Because of this, different patterns of homogenization of the satDNAs families were observed in both Pipa carvalhoi and Xenopus tropicalis. Phylogenetic analyses and cytogenetic mapping in future studies may help to clarify the mechanisms of evolution that impact the diversity of satDNAs between species