Evolutionary analyzes in Spondias L .: a genomic approach of the genus

Autor: Martins, Gleica Maria Correia
Přispěvatelé: Almeida, Cícero Carlos de Souza, Silva, André Seco Marques da, Souza, Luiz Gustavo Rodrigues de, Broetto, Leonardo
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
instacron:UFAL
Popis: The genus Spondias is a group of fruit trees of the family Anacardiaceae that includes species of economic importance, with distribution in the neotropical regions. Studies of genomic characterization in the genus have the potential to provide important information for the understanding of the origin and evolution of the species. In this perspective, the objective of this study was to sequence the mitogenomas, to evaluate the DNA content and to characterize the repetitive fraction of the genome of species of the genus Spondias, in order to describe the composition of the repetitive sequences in the genomes and to establish evolutionary relationships with foligenia in the genus Spondias. For this, extraction of S. tuberosa, S. mombim, S. bahiensis, Spondias sp. and Spondias dulcis and prepared single-end and paired-end reads libraries and performed bioinformatics analyzes on computational software for assembly of mitochondrial genomes and characterization of the repetitive fraction of genomes, as well as quantification of genomic DNA content using flow cytometry. The mitogenomes presented 779,106 bp and 674,156 bp, for S. tuberosa and S. mombin, exhibiting a total of 74 genes and 68 genes, respectively, with structure with many rearrangements mediated by the presence of repetitive DNA and high incorporation of chloroplast DNA. Analysis of the DNA content and the repetitive fraction of the genome demonstrated that the sizes of the Spondias genomes analyzed ranged from 460 to 530 Mb and phylogenetic analysis revealed a tendency to increase the size of the genome in derived species. The analyzes in the Repeat Explorer resulted in the identification and characterization of the repetitive DNA, making up approximately 15.11% in S. tuberosa, 22.41% in S. mombim, 18.21% in Spondias sp, 14.12% S. bahiensis and 29.65% in S.dulcis. For SatDNA, two main satellites distributed in all species were observed, with SatSpo1 being highly diversified in the genus. In addition, for S. tuberosa a satellite was detected in the intergenic spacer of rDNA. In situ genomic hybridization of satDNA (SatSpo1 and SatSpo2) evidenced the low repetitive DNA diversification, the presence of GC-rich satellites that are likely to be distributed in heterochromatin regions. From this, it is concluded that the genus Spondias has a recent diversification to repetitive DNA, with similar distribution of TEs and families of satDNA among the species. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O gênero Spondias é um grupo de árvores frutíferas da família Anacardiaceae que compreende espécies de importância econômica, com distribuição nas regiões neotropiciais. Estudos de caracterização genômica no gênero tem potencial de fornecer importantes informações para a compreensão da origem e evolução das espécies. Nessa perspectiva, neste estudo objetivou-se sequenciar os mitogenomas, avaliar o conteúdo de DNA e caracterizar a fração repetitiva do genoma de espécies do gênero Spondias, a fim de descrever a composição das sequências repetitivas nos genomas e estabelecer relações evoluitvas com a fiogenia no gênero Spondias. Para isso foi feita extração de DNA de S. tuberosa, S. mombim, S. bahiensis, Spondias sp.(S. tuberosa x S.bahiensis) e Spondias dulcis e preparadas bibliotecas de single-end e paired-end reads e feita análises de bioinformática em softwares para montagem de genomas mitocondriais e caracterização da fração repetitiva dos genomas, além de quantificação do conteúdo de DNA genômico usando citometria de fluxo. Os mitogenomes apresentaram 779,106 bp e 674,156 bp, para S. tuberosa e S. mombin, exibindo um total de 74 genes e 68 genes, respectivamente, com estrutura com muitos rearranjos mediados pela presença de DNA repetitivo e alta incorporação de DNA do cloroplasto. A análise do conteúdo de DNA e da fração repetitiva do genoma demonstraram que os tamanhos dos genomas de Spondias analisados variaram de 460 a 530 Mb e a análise filogenética revelou uma tendência ao aumento no tamanho do genoma em espécies mais diversificadas. As análises de composição do genoma resultaram na identificação e caracterização do DNA repetitivo, perfazendo aproximadamente 35,57% em S. tuberosa, 33,43% em S. mombim, 34,60% em Spondias sp, 31,02% S. bahiensis e 49,66% em S.dulcis. Para satDNA foram observados dois satélites principais distribuídos em todas as espécies, sendo o SatSpo1 com alta diversificação no gênero. Além disso, para S. tuberosa foi detectado um satélite no espaçador intergênico de rDNA. A hibridização in situ do satDNA (SatSpo1 e SatSpo2) evidenciou a baixa diversificação de DNA repetitivo, a presença de satélites ricos em GC que provavelmente estaõ distrubuídos em regiões de heterocromatina. A partir disso, conclui-se que o gênero Spondias tem uma diversificação recente do DNA repetitivo, com distribuição similar de TEs e famílias de satDNA entre as espécies.
Databáze: OpenAIRE
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