O papel da gametogênesis na origem e evolução dos genes novos

• Processo: 15/20844-4
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Vigência: 01 de abril de 2016 - 31 de março de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
• Pesquisador responsável: Maria Dulcetti Vibranovski
• Beneficiário: Maria Dulcetti Vibranovski
• Instituição-sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesq. associados: Antonio Bernardo de Carvalho ; Bernardo Lemos Ferreira da Silva ; Manyuan Long ; Timothy L. Karr ; Yong Edward Zhang
• Bolsa(s) vinculada(s): 20/04880-9 - Convergência evolutiva em transposição duplicativa e subfuncionalização do gene de fertilidade masculina kl-2 em drosofilídeos, BP.PD; 20/05086-4 - Análise e classificação de translocações cromossômicas X-2 em Drosophila melanogaster, BP.IC; 19/14878-4 - Técnica para construção de oligopaints completos a partir sequências heterocromáticas usando como modelo o cromossomo Y de Drosophila melanogaster, BP.MS; + mais bolsas vinculadas 19/15212-0 - Estudo da inativação meiótica do cromossomo X na espermatogênese de Drosophila spp, BP.DD; 19/10559-1 - Evolução da inativação meiótica do cromossomo X em Drosophila, BP.MS; 17/26609-2 - Estudo da inativação meiótica do cromossomo X através da análise de expressão de genes da espermatogênese de Drosophila melanogaster, BP.MS; 17/14923-4 - Funções de genes novos do cromossomo Y de Drosophila por meio da análise de expressão na espermatogênese, BP.MS; 16/09378-4 - Análise evolutiva de Genes Novos em Drosophila através dos Transcriptomas da Gametogênese, BP.DR - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Expressão gênica Espermatogênese Gametogênese Testículo Ovário Drosophila
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Drosophila | espermatogênese | expressão gênica | Ovário | Testículo | Genômica Evolutiva

Resumo

Novos genes são formados durante a evolução em vários organismos e desempenham um papel importante no surgimento de novas características. Recentemente, estudos têm mostrado que os genes novos podem assumir um papel crítico em vias de desenvolvimento através da produção de estruturas essenciais. Apesar de sua importância, genes novos ainda estão sub-caracterizados funcionalmente e são anotados inconsistentemente em projetos genoma. Assim, a estimativa inadequada de ganho e perda de genes nos impede de estabelecer como os processos mutacionais e seletivos contribuem para a fonte de novos genes. Portanto, a determinação das relações entre genótipo e fenótipo na emergência de um novo gene requer pesquisas que apliquem uma abordagem integrada usando um sistema de desenvolvimento biológico. Gametogênese é um sistema de grande importância para a sobrevivência e evolução de espécies que varia temporalmente com o desenvolvimento e tem um profundo impacto sobre os novos genes. Espermatogênese, gametogênese masculina, fornece metade do material genético para a próxima geração e é enriquecida com expressão de novos genes. O principal objetivo deste projeto é estudar os fatores determinantes na evolução dos genes novos. Para atingir este objetivo, vou: 1- investigar o papel das mutações e processos seletivos na espermatogênese de Drosophila e de mamíferos; 2- usar a expressão gênica da gametogênese para estimar as taxas de origem gênica em Drosophila; 3- investigar gene novos relacionados à evolução dos cromossomos sexuais. Espero que a abordagem de biologia de sistema vá elucidar as trajetórias de origem de genes novos e seus impactos na evolução dos genomas, especiação e suas consequências fenotípicas. (AU)

Publicações científicas

(5)

(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)

MOREIRA DE MELLO, JOANA C.; FERNANDES, GUSTAVO R.; VIBRANOVSKI, MARIA D.; PEREIRA, LYGIA V.. Early X chromosome inactivation during human preimplantation development revealed by single-cell RNA-sequencing. SCIENTIFIC REPORTS, v. 7, SEP 7 2017. (13/08135-2, 15/20844-4, 15/03610-0, 09/17481-6)

MAHADEVARAJU, SHARVANI; FEAR, JUSTIN M.; AKEJU, MIRIAM; GALLETTA, BRIAN J.; PINHEIRO, MARA M. L. S.; AVELINO, CAMILA C.; CABRAL-DE-MELLO, DIOGO C.; CONLON, KATIE; DELL'ORSO, STAFANIA; DEMERE, ZELALEM; et al. Dynamic sex chromosome expression in Drosophila male germ cells. NATURE COMMUNICATIONS, v. 12, n. 1, FEB 9 2021. (15/20844-4, 17/14923-4, 17/26609-2, 15/16661-1, 13/08028-1, 19/15212-0)

RAICES, JULIA B.; OTTO, PAULO A.; VIBRANOVSKI, MARIA D.. Haploid selection drives new gene male germline expression. Genome Research, v. 29, n. 7, p. 1115-1122, JUL 2019. (15/20844-4, 13/08028-1, 13/06117-7)

RODRIGUES, MURILLO F.; VIBRANOVSKI, MARIA D.; COGNI, RODRIGO. Clinal and seasonal changes are correlated in Drosophila melanogaster natural populations. Evolution, v. 75, n. 8, JUL 2021. (17/02206-6, 17/06374-0, 15/20844-4, 13/25991-0, 16/01354-9)

FRANCA, GUSTAVO S.; HINSKE, LUDWIG C.; GALANTE, PEDRO A. F.; VIBRANOVSKI, MARIA D.. Unveiling the Impact of the Genomic Architecture on the Evolution of Vertebrate microRNAs. FRONTIERS IN GENETICS, v. 8, MAR 21 2017. (15/20844-4)