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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2020.tde-16022021-165222
Documento
Autor
Nome completo
Gabriel Fernando da Silva
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2021
Orientador
Banca examinadora
Mondin, Mateus (Presidente)
Freitas, Fábio de Oliveira
Kuhn, Gustavo Campos e Silva
Título em português
Impactos da localização genômica no comportamento evolutivo das sequências repetitivas in tandem em milho e espécies relativas
Palavras-chave em português
Centrômero
DNA satélite
Evolução em concerto
Knob
Milho
Resumo em português
A evolução dos motivos de DNAs satélites é conduzido por meio dos mecanismos da evolução em concerto. A evolução em concerto conduz a homogeneização dos motivos em nível de arranjos, onde estes tendem a ser mais semelhantes entre os motivos mais próximos de si do que em posições mais distantes no genoma. É observado que esta evolução sobre o DNA satélite possui diferenças no seu comportamento entre os motivos presentes em famílias de espécies diferentes e possui poucos relatos sobre esta característica evolutiva entre famílias de um mesmo genoma. Para aprofundar nos estudos evolutivos de famílias de DNA satélite presente no mesmo genoma, o objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento evolutivo de duas famílias denominadas de CentC e K180 presente no milho e que estão localizadas em dois contextos genômicos diferentes, o centrômero e o knob. Para isso, iniciou-se este trabalho com a busca dos motivos destas famílias de DNAs satélites no genoma montado da linhagem modelo B73 de milho. Posteriormente, foram coletados, organizados e alinhados para obtenção dos valores de diversidade nucleotídica, construção da MLTree e observação da organização dos motivos de acordo com a sua posição no genoma. A partir dessas análises, foram comparados os resultados entre as duas famílias de DNA satélite e foi possível visualizar que os motivos localizado na região centromérica (CentC) são mais conservados em relação aos motivos da região do knob (K180) evidenciando que, o contexto genômico pode influenciar o comportamento evolutivo dos DNAs satélites em milho. Também foi observado que a família CentC possui três grupos de motivos que possuem diversidades nucleotídicas distintas (altamente conservado de 0% a 1%, moderadamente conservado de 4% a 8% e mais polimórficos de 13% a 17%) e que, possivelmente, pode estar associado com as funções do centrômero e com associação das proteínas centroméricas. No contexto genômico do knob, foi localizado uma nova sub-família derivada da K180 que aumenta esta grande diversidade que existe neste DNA satélite. Esta sub-família foi denominada de K180_B e está presente nos knobs de diversas espécies do gênero Zea e na espécie Tripsacum dactyloides e ausente nas espécies de Coix aquática e Coix lacryma-jobi.
Título em inglês
Impacts of genomic localization on the evolutionary behavior of repetitive sequences in tandem in maize and relative species
Palavras-chave em inglês
Centromere
Concerted Evolution
Knob
Maize
Satellite DNA
Resumo em inglês
The satellite DNA evolution is led through the mechanisms of Concerted Evolution. Concerted evolution leads to the homogenization of motifs at the level of arrays. It is observed that concerted evolution has differences in its behavior between the motifs present in families of different species and has few reports on this evolutionary characteristic between families of the same genome. In order to increase the knowledge of the evolutionary studies of satellite DNA families present in the same genome, the goals of this work was to study the evolutionary behavior of two families named CentC and K180 present in maize and located in two different genomic contexts, the centromere and the knob, respectively. This work started with the search for the motifs of these satellite DNA families in the assembled genome of the lineage model of maize B73. Subsequently, the motifs were collected, organized and aligned to obtain the nucleotide diversity values, construction of the MLTree and observation of the motifs organization according to their position in the genome. From these analyzes, the results between these two satellite DNA families were compared and it was possible to see that the motifs located in the centromeric region (CentC) are more conserved in relation to the motifs in the knob region (K180) showing that the genomic context may influence the evolutionary behavior of satellites DNAs in maize. It was also observed that the CentC family has three groups of motifs that have distinct nucleotide diversity (highly conserved from 0% to 1,%, moderately conserved from 4% to 8% and more polymorphic from 13% to 17%) and that, possibly, may be associated with the functions centromere and with the association of centromeric proteins. Moreover, a new subfamily derived from K180 has been found that increases the great diversity that exists in this satellite DNA. This sub-family was called K180_B and is present in knobs of several species of the genus Zea and in the species Tripsacum dactyloides and absent in the species of Coix aquática and Coix lacryma-jobi.
 
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Data de Publicação
2021-02-17
 
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