Organização genômima e análise da expressão do gene hnRNP Q-like (Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A-like) retroinserido no cromossomo B de Astatotilapia latifasciata

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Genética) - IBB

B chromosomes, also known as supernumerary, are considered dispensable elements to organisms. However, some studies have presented evidences of a possible functionality of this extras chromosomes. They are observed in many eukaryote species, such as in the African cichlid, Astatotilapia latifasciata, which might have one or two B chromosomes. Cichlids have been used as model organisms to genetics and genomics studies. Previous genomic analyses based on next generation sequencing (Illumina HiSeq sequencing) were realized in the whole genome without B chromosome (B-) and with B chromosomes (B+) of A. latifasciata and a variant form of hnRNP Q-like (Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein Q-like) gene was identified. This sequence presented a high copy number and characteristics of a retrogene in B chromosomes. Thus, the aim of this study consists in comprehend genomic organization, identify retroinsertion mechanisms and perform expression analyses of the hnRNP Q-like gene, making it possible a better understanding of origin, evolution and possible effects of this chromosomes in the studied species. Bioinformatics analyses identified variant copies of hnRNP Q-like gene in B+ genome and the higher and lower variable regions of the gene were selected, based in mutation rates, for further analysis. Analyses from sequenced fragments and qPCR confirmed gene has a higher number of copies and do not present introns in B chromosome. Evidences of transposable element relics with reverse transcriptase domains suggest gene was retroinserted in B chromosome. The data of qPCR in cDNA showed that the hnRNP Q-like gene is not differentially expressed in both genomes (with and without B chromosome)

Cromossomos B, também conhecidos como supernumerários, são considerados elementos dispensáveis ao organismo. Porém, alguns estudos têm apresentado evidências de uma possível funcionalidade destes cromossomos extras. São encontrados em muitas espécies de eucariotos, entre elas, Astatotilapia latifasciata, ciclídeo africano que possui de 1 a 2 cromossomos B. Os ciclídeos têm sido muito utilizados como organismos modelo para estudos genéticos e genômicos. Análises genômicas em larga escala prévias envolveram sequenciamento por next generation (Illumina HiSeq sequencing) de genomas sem cromossomo B (B-) e com cromossomo B (B+) de A. latifasciata e uma forma variante do gene hnRNP Q-like (Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein Q-like) foi identificada. Esta sequência apresenta um alto número de cópias e características de retrogene no cromossomo B. Diante disso, foi objetivo do presente trabalho compreender a organização genômica, identificar os mecanismos de retro-inserção e fazer análises de expressão desta sequência, possibilitando um melhor entendimento da origem, evolução e possíveis efeitos deste cromossomo na espécie estudada. A partir de análises de bioinformática foram identificadas cópias variantes do gene hnRNP Q-like no genoma B+ e as regiões mais representativas foram selecionadas, de acordo com o grau de mutações, para demais estudos. Análises de fragmentos sequenciados e qPCR confirmaram que o gene possui maior número de cópias e ausência de íntrons no cromossomo B. Evidências de resquícios de domínios da transcriptase reversa de elementos transponíveis sugerem que o gene foi retroinserido no cromossomo B. Dados de qPCR em cDNA mostraram que, apesar de possuir mais cópias no genoma B+, o gene hnRNP Q-like não é diferencialmente expresso nos genomas B+ e B-