Explorando o Impacto dos DNAs Repetitivos na Evolução Cariotípica de Membracidae (Hemiptera)

• Processo: 24/01521-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
• Pesquisador responsável: Diogo Cavalcanti Cabral de Mello
• Beneficiário: Pablo Mora Ruiz
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rio Claro. Rio Claro , SP, Brasil
• Assunto(s): Evolução Genomas Membracidae Citogenômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: evolution | Genome | Insect | Karyotype | Membracidae | repetitive DNAs | Citogenômica

Resumo

A ordem Hemiptera, que engloba os percevejos verdadeiros, é um vasto grupo constituindo a quinta maior ordem de insetos, com quase 107.000 espécies. Dentro de Hemiptera, a subordem Auchenorrhyncha, especificamente a família Membracidae, é notavelmente diversa e morfologicamente variada. Os membracídeos, assim como outros hemípteros, exibem cromossomos holocêntricos, que são caracterizados pela falta de um centrômero único e localizado. Embora a presença de cromossomos holocêntricos tenha sido hipotetizada como tendo impacto na propensão de um organismo para rearranjos cromossômicos, a evolução cromossômica dos membracídeos ainda é pouco compreendida. Cromossomos holocêntricos são encontrados em vários clados, mas ainda são relativamente enigmáticos em termos de características genéticas e mecanismos moleculares que regem sua fusão e fissão. Elementos de DNA repetitivos, componentes cruciais dos genomas eucarióticos, estão implicados em rearranjos cromossômicos. Este estudo avançará na diversidade de arranjos cromossômicos presentes entre os Membracidae para analisar sistematicamente os DNAs repetitivo entre as espécies e seu papel na reorganização genômica em larga escala, empregando ferramentas bioinformáticas como RepeatExplorer2 e TAREAN. A investigação emprega ainda hibridização in situ fluorescênte (FISH) para mapear fisicamente repetições abundantes, criando marcadores cromossômicos para comparações cariotípicas e compreensão da diversificação cromossômica. Genomas montados cromossomicamente serão analisados para identificar repetições associadas aos rearranjos cromossômicos. Além disso, o mapeamento do gene 18S rDNA e sequências teloméricas visa identificar cromossomos rearranjados. Análises filogenéticas utilizando mitogenomas colocarão dados cariotípicos e de DNAs repetitivos em um contexto evolutivo. O estudo também pretende testar a "hipótese da biblioteca" que postula que espécies relacionadas têm um conjunto comum de famílias ancestrais de satDNA (o saellitoma). Consequentemente, é esperado que espécies intimamente relacionadas exibam uma proporção maior de famílias de satDNA compartilhadas em comparação com aquelas mais distantes. Isso será estudado no nível da família, com foco em cromossomos holocêntricos e cariótipos altamente rearranjados. Esta investigação abrangente contribuirá para uma compreensão mais profunda das dinâmicas genômicas e processos evolutivos dentro da família Membracidae.