Genes ribossomais: estrutura, evolução e dominância

Genes ribossomais: estrutura, evolução e dominância nucleolar
Doutoranda: Laiane Corsini Rcha
Orientadora: Vânia Helena Techio
Os genes ribossomais 35/45S e 5S rDNA são os genes mais abundantes no
genoma dos eucariotos. São responsáveis por codificarem o rRNA, precursor dos
ribossomos, que corresponde a cerca de 80% do total de RNA transcrito na célula. Além
disso, são também responsáveis pela manutenção da produção das demais proteínas
necessárias para a célula através da atividade dos ribossomos.
Estes genes são constituídos de sequências repetidas em tandem organizadas em
clusters. Comparado aos animais, as plantas geralmente tem cerca de 4 a 10 vezes mais
cópias de rDNA, podendo totalizar cerca de 10% do genoma.
Em plantas, a herança do 35S rDNA nos híbridos ou alopoliploides pode ser de
origem biparental ou uniparental. A origem uniparental dos genes de 35S rDNA ocorre
devido a eliminação do rDNA de um dos pais e em alguns casos pode ser acompanhada
de rearranjos gerando rDNAs variantes. A permanência de ambos os 35S rDNA
parentais no híbrido/aloploliploide pode provocar uma eliminação parcial a elevada das
sequências de 35S rDNA de um dos pais.
A dominância nucleolar (DN) é um fenômeno epigenético que atua sobre os
genes de rDNA 35/45S de origem biparental, silenciando preferencialmente o rDNA
herdado de um dos país em híbridos ou alopoliploides independente de efeitos maternos
ou paternos. O controle epigenético destes genes, ativação e inativação, se dá por
modificações de histonas, metilação do DNA e fatores de remodelação da cromatina e
ocorre da mesma forma em genomas híbridos e não- híbridos, não demonstrando uma
clara diferenciação entre rDNA dos pais. O mecanismo que direciona a discriminação
do rDNA parental e gera a dominância nucleolar ainda não é bem conhecido.
Referências:
Ge, X.; Ding, L.; Li, Z. Nucleolar dominance and different genome behaviors in hybrids
and allopolyploids. Plant Cell Reports, 2013.
Volkov, R. A.; Komarova, N. Y.; Hemleben, V. Ribosomal DNA in plant hybrids:
inheritance, rearrangement, expression. Systematics and Biodiversity, 2007.
Neves, N.; Viegas, W.; Pikaard, C. S. Plant Epigenetics , 2005, p. 201 a 222.
Neves, N.; Delgado, M.; Silva, M.; Caperta, A.;Morais-Cecílio, L.; Viegas, W.
Ribosomal DNA heterochromatin in plants. Cytogenet Genome Research, 2005.
Layat, E.; Saéz-Vásquez, J.; Tourmente, S. Regulation of Pol I-Transcribed 45S rDNA
and Pol III-Transcribed 5S rDNA in Arabidopsis. Plant Cell Physiol., 2012.