Elementos hAT de Drosophila : análise de expressão e distribuição

Abstract

Os elementos de transposição (TEs) são ubíquos e abundantes, presentes nos mais diversos genomas analisados até então. Neste trabalho foram estudadas duas famílias de elementos (hosimary e hobo) pertencentes à superfamília hAT de transposons que possui membros amplamente distribuídos. Descrevemos aqui uma nova família de TEs denominada hosimary que surgiu da análise de sequências inicialmente descritas por nosso grupo de pesquisa, e que foram denominadas hosim e hosec. Através de análise de PCR sequências homólogas a hosim e hosec foram buscadas no genoma de 51 espécies de drosofilídeos e foram detectadas apenas em espécies do subgrupo melanogaster de Drosophila e em Zaprionus indianus. Entre essas espécies o número de cópias observadas mostrou-se variável, sendo que a maioria das sequências mostrou-se potencialmente codificadora. A alta similaridade entre essas sequências de dois gêneros distintos, juntamente com inconsistências observadas entre a filogenia da espécie hospedeira e dos TEs, pode ser um indicativo de transferência horizontal desses elementos. Adicionalmente, as sequências apresentaram uma similaridade maior que 90%, e baixa similaridade com outros elementos descritos, o que nos levou a sugerir que essas sequências devam constituir uma nova família, a qual denominamos hosimary. A outra família analisada neste trabalho inclui os elementos hobo e hoboVA (ou hoboVAHS), que podem estar envolvidos em um fenômeno de hipermutabilidade observado por nosso grupo de pesquisa. Através da análise de expressão transcricional dos elementos foram detectados transcritos senso e antisenso, sugerindo a atuação de um mecanismo de interferência por RNA (iRNA) como controlador da atividade destes elementos. Através de hibridização in situ de embriões inteiros o padrão de expressão de hobo e hoboVAHS revelou similaridades com padrões observados para genes do desenvolvimento. Isso nos levou a sugerir a existência de sequências cis-reguladoras nos elementos que podem estar interagindo com genes do hospedeiro. A presença destas sequências cis-reguladoras em TEs pode ter implicações evolutivas, uma vez que podem ser geradoras de variabilidade genética.

Transposable elements (TEs) are ubiquitous and abundant in several analyzed genomes. In this work two TE families (hosimary and hobo), belonging to the hAT superfamily, were studied. Here is described a new family, called hosimary, that was arised of analyzes of two sequences initially described by our research group (hosim e hosec). By performing PCR analysis in 50 drosophilidae species, sequences homologous to hosim and hosec were detected in Drosophila species of the melanogaster subgroup and in Zaprionus indianus. The number of copies observed among these species showed to be variable and most sequences presented coding potential. High similarity between these sequences, which belong to two distinct genera, as well as some inconsistencies among the phylogeny of the host species and the TEs were observed. This can be an indicative of horizontal transfer of these elements. Additionally, the sequences presented more than 90% of mutual similarity and no significant similarity with other already described element. This led us to suggest this new transposon family, that we called hosimary. The other family analyzed in this work includes the hobo and hoboVA (or hoboVAHS) elements. These elements may be involved in a hypermutability phenomenon observed by our research group. Sense and antisense transcripts were detected by transcriptional expression analysis, which suggests an RNA interference mechanism (iRNA) controlling the activity of these elements. in situ hybridization of whole mount embryo analysis showed similarity of the hobo and hoboVAHS expression pattern with patterns observed in developmental genes. This led us to suggest the existence of cis-regulatory sequences into the elements that can be interacting with the host genes. The presence of these cis-regulatory sequences in TEs can be related to evolutionary issues since they can be responsible for genetic variability.