Deciphering the molecular and phenotypic effects of a drosophila melanogaster traposable element located in a unique insertional cluster

• Autores: Miriam Merenciano Gonzalez
• Directores de la Tesis: Josefa González Pérez (dir. tes.), Francesc Mestres Naval (tut. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2020
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Cristina Vieira Heddi (presid.), Cristian Cañestro García (secret.), Josep Maria Casacuberta i Suñer (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Genética por la Universidad de Barcelona
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Genética
      • Genética de poblaciones
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: TDX
• Resumen

  • Entender como los organismos se adaptan a su ambiente es aun una pregunta abierta en biología. Hasta ahora, muchos proyectos se han centrado en el estudio de polimorfismos de nucleótidos simples (SNPs), mientras que otros tipos de mutaciones, que probablemente tengan un rol importante en la adaptación, han sido ignorados. Por ejemplo, los efectos de los transposones, que son potentes mutágenos que introducen variabilidad genómica en poblaciones naturales y, a veces, provocan adaptaciones fenotípicas al ambiente, no están tan bien estudiados. El objetivo de este trabajo ha sido caracterizar los efectos adaptativos del transposón de la familia roo FBti0019985, presente en Drosophila melanogaster. Este transposón está insertado en la región 5’UTR del factor de transcripción CG18446. Hemos estudiado sus posibles efectos fenotípicos y hemos investigado los mecanismos moleculares detrás de estos cambios funcionales. Primero, hemos descubierto que, a parte del transposón FBti0019985, la región promotora del gen CG18446 contiene 19 inserciones independientes de la familia roo. La presencia de estas inserciones recurrentes en la región promotora de CG18446 puede ser el resultado de varios estallidos de transposición. Sugerimos que la accesibilidad de la cromatina puede ser uno de los factores que explicarían las múltiples inserciones encontradas. También hemos investigado si los transposones identificados eran funcionalmente equivalentes haciendo análisis de expresión y experimentos de supervivencia bajo estrés por frío. Hemos encontrado que solamente el transposón FBti0019985 está asociado con una sobreexpresión del gen CG18446 en embriones y con un incremento de la viabilidad en condiciones normales y de estrés por frío. Segundo, hemos estudiado en detalle los efectos moleculares y fenotípicos del transposón FBti0019985 en diferentes estadios del desarrollo y bajo diferentes condiciones de estrés. Haciendo análisis de expresión y ensayos de potenciación in vivo, hemos encontrado que FBti0019985 potencia la expresión del gen CG18446 dependiendo del estadio embrionario y de las condiciones ambientales. Hemos asociado la presencia de FBti0019985 con una reducción de la expresión de CG18446. En cambio, en embriones en condiciones normales y en intestinos bajo estrés por infección, FBti0019985 causa una sobreexpresión de CG18446. De hecho, hemos asociado esta sobreexpresión con una actividad potenciadora del transposón en estos mismos contextos. Finalmente, con la generación de cepas mutantes sin FBti0019985 usando la técnica CRISPR/Cas9, también hemos podido asociar la presencia de este transposón con tolerancia a la infección con s. En general, este trabajo aporta más evidencias sobre el rol de los transposones en rasgos adaptativos. Además, también refleja la importancia de considerar el efecto de las inserciones candidatas de tener un rol adaptativo bajo diferentes contextos para caracterizar completamente sus consecuencias adaptativas.