Tales from a genome heavily affected by RIP: unraveling Tc1/mariner and MITE transposable elements in Colletotrichum lindemuthianum

• Autor(a) principal: Ferst, Lara Mattana
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/32130; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2023.617
• topic: Colletotrichum lindemuthianum; Elementos de DNA transponíveis; Genoma; Microbiologia Agrícola

O gênero Colletotrichum compreende patógenos fúngicos que causam doenças graves em uma ampla variedade de hospedeiros, incluindo plantas economicamente importantes. Colletotrichum lindemuthianum é o agente causador da antracnose no feijão comum (Phaseolus vulgaris), resultando em perdas significativas de produção e qualidade nas culturas dessa leguminosa. Elementos transponíveis são unidades genéticas móveis que desempenham um papel significativo na plasticidade genômica, o que é especialmente relevante para fungos fitopatogênicos como C. lindemuthianum. Esses elementos são classificados em duas classes distintas com base em seu modo de transposição: os transposons da Classe I dependem de um intermediário de RNA, enquanto os transposons da Classe II transpõem diretamente como DNA. Além disso, os transposons podem ser divididos em elementos autônomos e não autônomos, sendo que estes últimos dependem de outros elementos transponíveis para sua mobilidade devido à ausência de componentes funcionais essenciais. A Tc1/mariner é uma superfamília de transposons de Classe II amplamente distribuída. MITEs (do inglês: Miniature-Inverted Repeats) são elementos não autônomos derivados de elementos da Classe II, como a família Tc1/mariner. Considerando o papel crucial dos transposons na geração de variabilidade genética, este estudo teve como objetivo identificar e caracterizar elementos transponíveis Tc1/mariner e MITEs no genoma de C. lindemuthianum, utilizando uma abordagem in-silico. Um total de 615 elementos foi identificado, representando 0,78% do genoma. Dentre eles, 536 cópias foram consideradas degeneradas devido às repetições terminais invertidas irreconhecíveis. Apenas uma família de elementos completos foi encontrada, da qual uma família MITE derivada foi identificada. Ambas as famílias parental e derivada mostraram uma forte tendência de inserção nas regiões promotoras de genes. Além disso, outras duas famílias de MITE foram caracterizadas, mas não foi possível identificar os elementos que as originaram. Os elementos de ambas as famílias estavam principalmente localizados em regiões enriquecidas de transposons. Todos os elementos completos apresentaram ORFs de transposase putativas interrompidas por múltiplos códons de parada, sugerindo a ausência de elementos ativos Tc1/mariner em C. lindemuthianum. Nossa análise revelou que esses elementos foram fortemente afetados por mutações pontuais induzidas por repetição (RIP). Além disso, identificamos cópias de ambas as metiltransferases envolvidas no RIP, o que indicam ainda mais que esse mecanismo ou um mecanismo semelhante a RIP está ativo em C. lindemuthianum. Os resultados obtidos neste estudo contribuem para uma melhor compreensão da paisagem Tc1/mariner e MITE, bem como dos mecanismos de defesa contra a proliferação elementos transponíveis de C. lindemuthianum, fornecendo uma base para futuras investigações sobre a variabilidade genética e exaptação de elementos transponíveis deste fitopatógeno economicamente importante. Palavras-chave: Transposons da Classe II. Transposons não-autônomos. DNA repetitivo. Defesa do genoma.