Investigando a evolução de DNAs satélites em cromossomos holocêntricos de insetos praga

• Processo: 19/19069-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
• Pesquisador responsável: Diogo Cavalcanti Cabral de Mello
• Beneficiário: Diogo Cavalcanti Cabral de Mello
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rio Claro. Rio Claro , SP, Brasil
• Assunto(s): Citogenética DNA satélite Cromossomos sexuais Sequências repetitivas de ácido nucleico Evolução cromossômica Insetos Hemiptera Lepidoptera
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cromossomos sexuais | DNA repetitivo | DNA satélite | Evolução Cromossômica | Citogenética

Resumo

Os DNAs satélites (DNAsat) são sequências altamente repetitivas organizadas em tandem, formando em geral longos arranjos e que compõem grande proporção dos genomas eucariotos. São caracteristicamente enriquecidos em regiões heterocromáticas, principalmente nos centrômeros. Estas sequências desempenham papel estrutural nos cromossomos e além disso, recentemente funcionalidade para as mesmas têm sido descrita. A organização genômica, cromossômica e os padrões de evolução desta classe de DNAs são bastante conhecidos em espécies com cromossomos monocêntricos (centrômero localizado). Foi neste tipo de cromossomo que as teorias sobre o modo de evolução dos DNAsat foram postuladas, tais como a hipótese da biblioteca e a evolução em concerto. Por outro lado, em espécies com cromossomos holocêntricos (centrômero difuso) quase não se tem conhecimento sobre a evolução molecular desta classe de DNA. Este grupo é interessante para análise, pois a organização espalhada da heterocromatina nos cromossomos holocêntricos pode influenciar na evolução dos DNAsat. O estudo de DNAsat em espécies com cromossomos holocêntricos subsidiará o teste de hipóteses sobre evolução de DNAsat e seu impacto na organização/variação cariotípica. Além disso, será possível a geração de teorias mais representativas sobre a biologia dos DNAsat. Neste sentido, com esta proposta pretendemos avançar no conhecimento da estrutura e evolução de DNAsat utilizando como modelos experimentais insetos (Hemiptera e Lepidoptera) pragas com cromossomos holocêntricos. Finalmente, contribuiremos com a montagem de genomas dos insetos praga que poderá ter futura aplicabilidade. Para isso, utilizaremos uma análise integrada entre citogenética, genômica (sequenciamento de nova geração) e bioinformática. (AU)

Publicações científicas

(12)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

CABRAL-DE-MELLO, DIOGO C.; ZRZAVA, MAGDA; KUBICKOVA, SVATAVA; RENDON, PEDRO; MAREC, FRANTISEK. The Role of Satellite DNAs in Genome Architecture and Sex Chromosome Evolution in Crambidae Moths. FRONTIERS IN GENETICS, v. 12, MAR 30 2021. (19/19069-7)

PEREIRA, JAQUELINE A.; MILANI, DIOGO; FERRETTI, ANA BEATRIZ S. M.; BARDELLA, VANESSA B.; CABRAL-DE-MELLO, DIOGO C.; LOPES, DENILCE M.. The extensive amplification of heterochromatin in Melipona bees revealed by high throughput genomic and chromosomal analysis. CHROMOSOMA, v. 130, n. 4, NOV 2021. (20/06188-5, 19/19069-7, 18/21772-5)

CABRAL-DE-MELLO, DIOGO C.; MORA, PABLO; RICO-PORRAS, JOSE M.; FERRETTI, ANA B. S. M.; PALOMEQUE, TERESA; LORITE, PEDRO. The spread of satellite DNAs in euchromatin and insights into the multiple sex chromosome evolution in Hemiptera revealed by repeatome analysis of the bug Oxycarenus hyalinipennis. Insect Molecular Biology, v. N/A, p. 13-pg., 2023-08-24. (19/19069-7)

CASTILLO, ELIO RODRIGO D.; CELESTE SCATTOLINI, M.; PALACIOS-GIMENEZ, OCTAVIO M.; MARTI, DARDO A.; CABRAL-DE-MELLO, DIOGO C.; CIGLIANO, MARIA M.. Karyotype evolution in Ronderosia grasshoppers (Orthoptera: Acrididae). ZOOLOGICAL JOURNAL OF THE LINNEAN SOCIETY, v. 198, n. 2, p. 17-pg., 2023-02-16. (19/19069-7)

MARTI, EMILIANO; MILANI, DIOGO; BARDELLA, VANESSA B.; ALBUQUERQUE, LUCAS; SONG, HOJUN; PALACIOS-GIMENEZ, OCTAVIO M.; CABRAL-DE-MELLO, DIOGO C.. Cytogenomic analysis unveils mixed molecular evolution and recurrent chromosomal rearrangements shaping the multigene families on Schistocerca grasshopper genomes. Evolution, JUL 2021. (14/11763-8, 19/19069-7)

MENEZES, RODOLPHO S. T.; CABRAL-DE-MELLO, DIOGO C.; MILANI, DIOGO; BARDELLA, VANESSA B.; ALMEIDA, EDUARDO A. B.. The relevance of chromosome fissions for major ribosomal DNA dispersion in hymenopteran insects. JOURNAL OF EVOLUTIONARY BIOLOGY, v. 34, n. 9, AUG 2021. (16/21098-7, 19/19069-7, 15/02432-0, 18/09666-5, 14/11763-8)

MARTI, EMILIANO; MILANI, DIOGO; BARDELLA, VANESSA B.; ALBUQUERQUE, LUCAS; SONG, HOJUN; PALACIOS-GIMENEZ, OCTAVIO M.; CABRAL-DE-MELLO, DIOGO C.. Cytogenomic analysis unveils mixed molecular evolution and recurrent chromosomal rearrangements shaping the multigene families on Schistocerca grasshopper genomes. Evolution, v. 75, n. 8, p. 2027-2041, AUG 2021. (14/11763-8, 19/19069-7)

BARDELLA, VANESSA BELLINI; MILANI, DIOGO; CABRAL-DE-MELLO, DIOGO CAVALCANTI. Analysis ofHolhymenia histriogenome provides insight into the satDNA evolution in an insect with holocentric chromosomes. Chromosome Research, v. 28, n. 3-4, p. 369-380, DEC 2020. (19/19069-7, 18/21772-5)

CABRAL-DE-MELLO, DIOGO CAVALCANTI; MAREC, FRANTISEK. Universal fluorescence in situ hybridization (FISH) protocol for mapping repetitive DNAs in insects and other arthropods. Molecular Genetics and Genomics, v. 296, n. 3, FEB 2021. (19/19069-7)

VICARI, MARCELO RICARDO; BRUSCHI, DANIEL PACHECO; CAVALCANTI CABRAL-DE-MELLO, DIOGO; NOGAROTO, VIVIANE. Telomere organization and the interstitial telomeric sites involvement in insects and vertebrates chromosome evolution. GENETICS AND MOLECULAR BIOLOGY, v. 45, n. 3, p. 22-pg., 2022-01-01. (19/19069-7, 17/24695-9)

GASPAROTTO, ANA E.; MILANI, DIOGO; MARTI, EMILIANO; FERRETTI, ANA BEATRIZ S. M.; BARDELLA, VANESSA B.; HICKMANN, FREDERICO; ZRZAVA, MAGDA; MAREC, FRANTISEK; CABRAL-DE-MELLO, DIOGO C.. A step forward in the genome characterization of the sugarcane borer, Diatraea saccharalis: karyotype analysis, sex chromosome system and repetitive DNAs through a cytogenomic approach. CHROMOSOMA, v. 131, n. 4, p. 15-pg., 2022-10-11. (21/05908-7, 20/06188-5, 19/19069-7, 18/21772-5, 18/20351-6)

HICKMANN, FREDERICO; CORREA, ALBERTO SOARES; BARDELLA, VANESSA B.; MILANI, DIOGO; CLARINDO, WELLINGTON R.; SOARES, FERNANDA A. F.; CARVALHO, RENATA F.; MONDIN, MATEUS; CABRAL-DE-MELLO, DIOGO C.. Cytogenomic characterization of Euschistus (Heteroptera: Pentatomidae) species and strains reveals low chromosomal and repetitive DNAs divergences. Biological Journal of the Linnean Society, v. N/A, p. 18-pg., 2023-09-01. (18/21772-5, 19/19069-7, 18/20351-6, 21/05908-7)