Evolução da c-heterocromatina baseada no estudo de sequências de DNA repetitivo em abelhas do gênero Melipona e Trigona (Apidae: Meliponini)
Authors:   , Pereira Jaqueline Amorim 
Published: April 2023

A heterocromatina constitutiva (c-heterocromatina) está relacionada à estabilidade dos cromossomos, formação de centrômeros e telômeros. Sua composição é basicamente de sequência de DNA repetitivo, como DNA satélite (DNAsat) e elementos transponíveis (TE). Essas sequências estão sujeitas a rápidas modificações, as quais podem influenciar na evolução da c-heterocromatina e do genoma das espécies. Em Meliponini, abelhas sem ferrão, normalmente as espécies apresentam um dos braços cromossômicos com grandes blocos de c-heterocromatina, como ocorre no gênero Trigona. Entretanto, o gênero Melipona é uma exceção a esse padrão, com espécies em que a c-heterocromatina ocupa quase toda a extensão dos cromossomos (alto conteúdo de c-heterocromatina) e espécies com pouca quantidade de c-heterocromatina (baixo conteúdo de c-heterocromatina), sendo nesse caso restrita à região centromérica e pericentromérica dos cromossomos. Devido a essas características cromossômicas, as espécies dos gêneros Melipona e Trigona são um modelo pertinente para estudar a evolução da c-heterocromatina, a partir da abordagem de sua composição molecular. Desse modo, no capítulo I, caracterizamos as sequências de DNA repetitivo dos cromossomos de duas espécies de Melipona, Melipona (Michmelia) scutellaris, com alto conteúdo de c- heterocromatina e Melipona (Melipona) quadrifasciata, baixo conteúdo de c- heterocromatina, por meio do sequenciamento genômico, métodos de bioinformática e citogenética. Nossos dados revelaram que a composição da c-heterocromatina é diferente entre as duas espécies analisadas e à amplificação dessa região nos cromossomos de M. scutellaris é decorrente da intensa amplificação de famílias especificas de DNA repetitivo. No capítulo II estendemos as análises anteriores para representantes de diferentes subgêneros de Melipona: Melipona (Michmelia) mondury, Melipona (Melikerria) interrupta, Melipona (Melikerria) fasciculata, Melipona (Eomelipona) bicolor, com alto e baixo conteúdo de c- heterocromatina. A composição da c-heterocromatina mostrou diferente entre os quatro subgêneros e isso foi decorrente de mudanças quantitativas na biblioteca de DNAsat das espécies. Os subgêneros com baixa proporção de c-heterocromatina (Eomelipona e Melipona) apresentaram baixa abundância de DNAsat, enquanto o oposto é observado em espécies com alto conteúdo (Michmelia e Melikerria). Notamos, que a amplificação da c-heterocromatina ocorreu de forma independente em Michmelia e Melikerria, e esse processo foi decorrente de duas famílias de DNAsat que forma amplificadas de forma diferente em cada subgênero. No capítulo III usamos diferentes técnicas, enzimas de restrição, sequenciamento de genoma, análises de bioinformática e hibridização fluorescente in situ, com intuito de identificar as sequências que estão contribuindo para evolução da c-heterocromatina em Trigona. Identificamos uma família de DNAsat altamente abundante do genoma de Trigona hyalinata como um dos principais constituintes da c-heterocromatina dessa espécie, bem como de espécies pertencentes ao clado B. Essa família não foi observada em nenhuma espécie analisada do clado A. Desse modo, a c-heterocromatina em Trigona está evoluindo de forma diferente entre clado A e B, e isso é decorrente da modificação da biblioteca de DNAsat ao longo do tempo. Palavras-Chave: Genoma. DNA repetitivo. RepeatExplorer. Citogenética.