A importância dos elementos transponíveis na evolução de plantas

UNIVERSIDADE FEDRAL DO PIAUÍ
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GENÉTICA
E MELHORAMENTO
DISCIPLINA: SEMINÁRIO III
COORDENADOR: Dr. SÉRGIO EMÍLIO DOS SANTOS
VALENTE
A importância dos elementos transponíveis na evolução de plantas de interesse
econômico
Mestranda: Bruna Lima Barbosa
Orientador: Fábio Barros Britto
Co-orientador: José Lindenberg Rocha Sarmento
Descobertos por Bárbara McClintock, nos anos 40, em seu estudo dos pontos e listras
dos grãos de milho, os elementos transponíveis (TEs), conhecidos como elementos
genéticos móveis, são sequências de DNA que podem se mover de uma posição a outra
no genoma da maioria dos organismos. Nos eucariotos, são muito variáveis e, em geral,
abundantes, constituindo a maior parte do tamanho do genoma de plantas e animais.
Compreendem duas classes principais: classe I ou retrotransposons e classe II ou
transposons de DNA, que diferem pelo intermediário (DNA/ RNA) utilizado no
processo de transposição. Os retroelementos representam a classe mais comum em
plantas, podendo ocupar a maior parte do seu genoma. O mecanismo de transposição é o
“Copia e cola”, no qual um RNAm sintetizado pela RNA polimerase II a partir do
elemento é transcrito reversamente em DNAc e integrado em outra posição no genoma
do hospedeiro. Já os elementos de classe II, movem-se por um mecanismo de “Cortar e
colar” em que o segmento de DNA é excisado do cromossomo, transposto e reintegrado
em um novo local. A atividade dos TEs é considerada, por décadas, como fonte de
grandes mudanças na função e expressão gênica, sendo fundamental para a evolução de
plantas adaptadas. Vários estudos apontam para a importância dessas sequências de
DNA como modificadoras da arquitetura das plantas, devido ao aumento e redução do
número desses elementos de forma brusca. Pesquisas sobre o impacto da amplificação
de TEs sobre a expressão gênica do arroz (Naito et. al., 2009), o papel de um TE ativo
no gene responsável pela dominância apical do milho domesticado (Studer et. al., 2011)
e o estudo comparativo de retrotransposons Route 66 em arroz, sorgo e milho com a
identificação de transferências horizontais entre essas espécies (Roulin et. al., 2009) são
bons exemplos dos efeitos dos TEs no genoma de seus hospedeiros. Sabe-se que tanto
os transposons como o hospedeiro desenvolveram mecanismos para um equilíbrio dos
efeitos da transposição, tais como a transposição para genes silenciados ou metilação do
DNA e remodelamento de histonas pelo organismo. Com o advento da fenômica,
genômica e mapeamentos refinados pode-se identificar e estudar os efeitos dos TEs na
evolução de eucariotos, especialmente em plantas de importância econômica, como
milho, arroz e sorgo, bem como a forma pela qual esses elementos podem ter sido
transferidos entre organismos filogeneticamente distantes. A diversidade genética criada
por elementos genéticos móveis é uma importante fonte de variação funcional sobre a
qual a seleção atua durante evolução.
REFERÊNCIAS
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