Estudi comparatiu de l'estructura del gen "Adh" a vàries espècies de "Drosophila"

S'ha caracterizat l'estructura de la regio genomica del gen "Adh" a quatre especies del genere "Drosophila", pertanyents al subgrup "obscura": "D. ambigua", "D. subobscura", "D. madeirensis" i "D. guanche" amb els objectius d'analitzar l'organitzacio i l'evolucio d'aquesta regio genomica dins d'aquest genere i clarificar les relacions filogenetiques d'aquestes especies. Per assolir aquestes fites, es van construir llibreries genomiques de cada especie que es van crivellar amb una sonda que contenia el gen "Adh" de "D. melanogaster", per tal d'aillar sequencies homologues a aquest gen. Els clons positius es van caracteritzar primer per restriccio i despres per sequenciacio. Tambe es va analitzar la seva localitzacio citogenetica mitjancant hibridacions "in situ" sobre cromosomes politenics. En aquestes quatre especies, el gen "Adh" es un gen de copia unica, d'expressio regulada per dos promotors diferents, amb una estructura comparable a la que presenta "D. melanogaster": tres exons de mida diferent separats per dos petits introns. A mes, la seva sequencia es troba molt conservada en totes elles. Per altra part, immediatament adjacent a 3' del gen "Adh", es troba un altre gen, l' "Adh-dup", d'estructura tambe molt conservada inter-especificament, pero que presenta la particularitat de una diferent localitzacio del codo de terminacio en diferents especies, i per tant, la longitud de la proteina codificada varia. Donada l'elevada similitud tant d'estructura com de sequencia entre els gens "Adh" i "Adh-dup", es confirma que ambdos gens haurien divergit a partir de la duplicacio d'un gen ancestral. De les comparacions inter-especifiques de sequencies es dedueix que no totes les regions evolucionen al mateix ritme, ja que es detecten diferencies significatives en les taxes de divergencia no nomes entre regions codificants i regions no codificants, sino tambe dins de cada tipus de regions. A les regions codificants, les substitucions silencioses son mes frequents que les de reemplacament, corn es d'esperar degut al constrenyiment funcional. Pero, la distribucio de les substitucions de reemplacament no es a l'atzar al llarg de la regio codificant: quan es compara qualsevol especie del subgrup "obscura" amb una del subgrupo "melanogaster", les substitucions de reemplacament del gen "Adh" s'acumulen significativament en el tercer exo, mentre que, de forma inversa, quan es comparen especies dins del subgrup "obscura", son les substitucions de reemplacament del gen "Adh-dup" les que no es distribueixen a l'atzar. Aquests trets nomes es dona quan en la comparacio d'especies s'empra el subgrup "obscura" i no quan es consideren especies d'altres radiacions mes llunyanes i, per tant, constituiria un tret de l'evolucio d'aquest grup. Resumint, doncs, les posicions de reemplacament del gen "Adh", serien la regio que s'hauria vist mes afectada pels processos que es van produir en la radiacio del grup "obscura" de la radiacion "melanogaster". Inversament, la regio que reflecteix millor els canvis produits dins de la propia radiacio "obscura", son les posicions de reemplacament del gen "Adh-dup". Podria tractar-se d'uns bons marcadors moleculars, informatius de les corresponents radiacions. S'han aillat i caracteritzat sequencies addicionals al gen funcional, pero que presenten homologia amb el gen "Adh", en el genoma de "D. subobscura", "D . madeirensis" i "D. guanche". Fet que concorda amb d'altres resultats, com ara la deteccio de varies localitzacions cromosomiques i varies bandes sobre "Southerns" de DNA genomic total, amb homologia al gen "Adh". Les caracteristiques que presenten aquestes sequencies addicionals son definitories de retrosequencies, tambe anomenades gens processats, ja que no posseeixen introns, que han estat perfectament escindits, ni tampoc regions promotores reconeixibles, i en canvi, presenten "leader" i "trailer". De les seves caracteristiques es dedueix que es tractaria de transcrits del gen "Adh" que s'haurien retrotranscrit i integrat en el genoma, i posteriorment, han sofert un proces de multiplicacio que ha afectat tambe a les regions genomiques adjacents. Tambe s'han detectat retrosequencies en els genomes de "D. madeirensis" i "D. guanche". Immediatament adjacent a totes les retrosequencies aillades, s'ha trobat un DNA moderadament repetit en el genoma de "D. subobscura" que conte una repeticio invertida de 196 pb i una regio intermedia amb palindroms i repeticions directes. Amb les dades moleculars obtingudes, s'ha intentat clarificar les relacions filogenetiques entre aquestes especies. "D. guanche"," D. madeirensis" i "D. subobscura" formen una triade estretament relacionada, essent les dues ultimes les mes properes entre si, amb una gran similitud de sequencia no nomes a les regions codificants, sino tambe en les no codificants. "D . guanche" sembla esser l'especie que esta divergint mes rapidament dins d'aquest triade i aquest fet concordaria amb la seva distribucio geografica restringida, amb un nombre efectiu d'individus petit i que sofreix frequents colls d'ampolla. "D. ambigua" te una posicio poc clara dins del subgrup "obscura", la seva filogenia varia segons les dades emprades, pero semblaria situar-se mes aprop de les especies europees que de les americanes. A mes, relativament, sembla divergir molt rapidament dins d'aquest subgrup i aixo explicaria la dificultat de determinar la seva poscio filogenetica, ja que estaria distorsionant la seva filogenia.