Evolução genômica dos Medusozoa (Cnidaria), com ênfase em elementos repetitivos nos Scyphozoa
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-11112022-151353/ |
Resumo: | Uma parcela significativa dos genomas de eucariotos é composta por uma grande diversidade de elementos repetitivos, conhecidos coletivamente como repitoma. Apesar de anteriormente considerado dispensável, o repitoma ganhou importância revivida na atualidade devido ao seu potencial como fonte de novidades evolutivas. Medusozoa é uma linhagem antiga, amplamente distribuída que abriga um terço da diversidade de Cnidaria. Este clado é caracterizado pela existência de ciclos de vida complexos que, juntamente com os planos corporais, apresentam marcada plasticidade. Como em outros grupos de metazoários basais, as informações relacionadas à sua organização genômica e seu repitoma são escassas, uma lacuna que procuramos preencher. Primeiro, revisamos diferentes fontes de informações genéticas e genômicas, incluindo registros citogenéticos e projetos de sequenciamento de alto rendimento (HTS). Destacamos a falta de padronização em projetos genômicos que podem afetar potencialmente as inferências evolutivas. Em seguida, restringimos nossa análise à classe Scyphozoa que abriga ca. 242 espécies. A disponibilidade de dados genômicos de cifozoários combinada com as suas características biológicas variáveis e genomas relativamente pequenos e ricos em DNA repetitivo, os tornam sistemas de estudo adequados para o estudo da evolução do repitoma. Com base no uso de conjuntos de dados HTS, realizamos uma análise comparativa do conteúdo repetitivo de 12 espécies de Scyphozoa que apresentaram uma variação de 11 vezes no tamanho do genoma. Pela primeira vez, realizamos uma caracterização detalhada do conteúdo de satélites em Scyphozoa e encontramos alta variação no número de famílias de satélites por espécie e suas características (abundância, GC%, comprimento do monômero). Além disso, observamos que genomas maiores tinham porcentagens mais altas de elementos de transposição (TEs: ∼20-35%; satellites: ∼3-10%), enquanto genomas menores eram geralmente dominados por satélites ou mostravam proporções semelhantes de ambos os elementos (TEs: ∼2 -25%; satellites: ∼1-22%). Propomos tendências gerais sobre o repitoma de Scyphozoa e as implicações da abundância e diversidade de diferentes elementos de transposição na evolução de seus genomas. |
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Evolução genômica dos Medusozoa (Cnidaria), com ênfase em elementos repetitivos nos ScyphozoaGenomic evolution of Medusozoa (Cnidaria), with emphasis on repetitive elements in ScyphozoaCnidariaCnidariaDNA satéliteElementos de transposiçãoElementos repetitivosGenômicaGenomicsRepetitive elementsSatellite DNA.Transposition elementsUma parcela significativa dos genomas de eucariotos é composta por uma grande diversidade de elementos repetitivos, conhecidos coletivamente como repitoma. Apesar de anteriormente considerado dispensável, o repitoma ganhou importância revivida na atualidade devido ao seu potencial como fonte de novidades evolutivas. Medusozoa é uma linhagem antiga, amplamente distribuída que abriga um terço da diversidade de Cnidaria. Este clado é caracterizado pela existência de ciclos de vida complexos que, juntamente com os planos corporais, apresentam marcada plasticidade. Como em outros grupos de metazoários basais, as informações relacionadas à sua organização genômica e seu repitoma são escassas, uma lacuna que procuramos preencher. Primeiro, revisamos diferentes fontes de informações genéticas e genômicas, incluindo registros citogenéticos e projetos de sequenciamento de alto rendimento (HTS). Destacamos a falta de padronização em projetos genômicos que podem afetar potencialmente as inferências evolutivas. Em seguida, restringimos nossa análise à classe Scyphozoa que abriga ca. 242 espécies. A disponibilidade de dados genômicos de cifozoários combinada com as suas características biológicas variáveis e genomas relativamente pequenos e ricos em DNA repetitivo, os tornam sistemas de estudo adequados para o estudo da evolução do repitoma. Com base no uso de conjuntos de dados HTS, realizamos uma análise comparativa do conteúdo repetitivo de 12 espécies de Scyphozoa que apresentaram uma variação de 11 vezes no tamanho do genoma. Pela primeira vez, realizamos uma caracterização detalhada do conteúdo de satélites em Scyphozoa e encontramos alta variação no número de famílias de satélites por espécie e suas características (abundância, GC%, comprimento do monômero). Além disso, observamos que genomas maiores tinham porcentagens mais altas de elementos de transposição (TEs: ∼20-35%; satellites: ∼3-10%), enquanto genomas menores eram geralmente dominados por satélites ou mostravam proporções semelhantes de ambos os elementos (TEs: ∼2 -25%; satellites: ∼1-22%). Propomos tendências gerais sobre o repitoma de Scyphozoa e as implicações da abundância e diversidade de diferentes elementos de transposição na evolução de seus genomas.A significant portion of the eukaryotic genome comprises a great diversity of repetitive elements, collectively known as the repeatome. Despite being previously considered expendable, it has gained revived importance at the present due to its potential as a source of evolutionary novelties. Medusozoa is a widely distributed ancient lineage that harbors one-third of Cnidaria diversity. This clade is characterized by the existence of complex life cycles that, together with body plans, show marked plasticity. Like other early-diverging Metazoa, the information related to their genomic organization and their repeatome is scarce, a gap that we aimed to fill. First, we reviewed different sources of genetic and genomic information, including cytogenetic records and high-throughput sequencing (HTS) projects. We highlighted a lack of standardization in genomic projects which can potentially affect evolutionary inferences. Then, we restricted our analysis to the class Scyphozoa which harbors ca. 242 species. The availability of genomic data coupled with variable biological characteristics and the relatively small and repeat-rich genomes of scyphozoans make them suitable study systems for the study of the evolution of the repeatome. Based on the use of HTS datasets, we carried out a comparative analysis of the repetitive content of 12 species of Scyphozoa that showed a 11-fold genome size variation. For the first time, we carried out a detailed characterization of the satellite content in Scyphozoa and found high variation in the number of satellite families per species and their features (abundance, GC%, monomer length). Moreover, we observed that larger genomes had higher percentages of transposable elements (TEs: ∼20-35%; satellites: ∼3-10%), while smaller genomes were generally dominated by satellites or showed similar proportions of both elements (TEs: ∼2-25%; satellites: ∼1-22%). We propose general trends regarding Scyphozoa repeatome and the implications of the abundance and diversity of different transposable elements in the evolution of their genome sizes.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAndrade, Sonia Cristina da SilvaMaronna, Maximiliano ManuelSantander, Mylena Daiana2022-07-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41131/tde-11112022-151353/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-07-22T13:00:05Zoai:teses.usp.br:tde-11112022-151353Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-07-22T13:00:05Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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