DNA repetitivo centromérico e disperso em espécies de Solanum

O DNA repetitivo pode compor até 90% dos genomas de muitas espécies animais e vegetais e por vezes tem relação com a funcionalidade de estruturas cromossômicas. Existem dois grupos de DNA repetitivo, em tandem (DNA satélite), normalmente encontrado em regiões cromossômicas específicas como nos telômeros e centrômeros, e disperso, para o qual na maioria dos casos não há localização preferencial, embora ele seja frequentemente encontrado na região centromérica. A completa compreensão da complexidade e do funcionamento de estruturas como os centrômeros, e dos genomas de forma geral, sem informações acerca de sua fração repetitiva é improvável, uma vez que ela é seu mais abundante componente. O objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar o padrão de organização do DNA repetitivo presente nos genomas de espécies cultivadas e selvagens de Solanum, com ênfase no DNA centromérico, e fazer um estudo evolutivo de todas as sequências identificadas em espécies portadoras de diferentes genomas descritos para o gênero (A, B, E, P e T). Análises dos dados de sequenciamento do genoma da batata permitiram identificar três retrotransposons LTR da superfamília Ty-3 gypsy, localizados por FISH nos cromossomos da batata (S. tuberosum). St73 apresentou localização centromérica e é até então o único componente genético presente em todos os centrômeros da batata. St6 não mostrou localização preferencial, estando ausente apenas nas regiões terminais dos cromossomos, enquanto que St1 localizou-se na região centromérica. St1 e St6 estão presentes em todos os genomas estudados e St73 nos genomas A, P e E. St73 e St1 podem ser importantes para o funcionamento dos centrômeros do gênero. A aplicação da ChIP utilizando anticorpos contra CenH3 específica para o centrômero de batata permitiu isolar e analisar o DNA centromérico de S. chomatophilum, uma espécie selvagem portadora do genoma P. Pelo menos três, dos doze centrômeros do complemento, são compostos por DNA repetitivo em tandem e os demais provavelmente por DNA de cópia única ou por retrotransposons. Foi detectada uma grande variabilidade das sequências repetitivas centroméricas, que vai além da que já era conhecida (entre cromossomos), podendo variar entre centrômeros homólogos, entre acessos de uma mesma espécie e entre plantas de um mesmo acesso. As sequências centroméricas isoladas do genoma P apresentam alguma conservação nas espécies com genoma A, mas estão pouco presentes nos demais genomas. Os dados apontam para uma organização complexa e diferenciada dos centrômeros em Solanum e para a rápida evolução do DNA centromérico.Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas, área de concentração em Genética e Melhoramento de Plantas, para a obtenção do título de Doutor