Estudios genómicos y transcriptómicos de la adaptación al ambiente de cría en un modelo de especiación por especialización ecológica en Drosophila

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Los estudios de secuenciación de alto rendimiento están abriendo nuevos caminos para investigarlas respuestas adaptativas que los organismos despliegan en entornos alternativos. Sin embargo,mucho queda por entender sobre las bases genéticas de la adaptación a las plantas hospedadoras. La especies ca...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: De Panis, Diego Nicolás
Otros Autores: Hasson, Esteban
Formato: Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2017
Materias:
GENOMICA
TRANSCRIPTOMICA
ALCALOIDES
PLASTICIDAD
ADAPTACION
GENOMICS
TRANSCRIPTOMICS
ALKALOIDS
PLASTICITY
ADAPTATION
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6140_DePanis
http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n6140_DePanis_oai
Aporte de:
Repositorio Digital de la Universidad de Buenos Aires (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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De Panis, Diego Nicolás
Estudios genómicos y transcriptómicos de la adaptación al ambiente de cría en un modelo de especiación por especialización ecológica en Drosophila
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description Los estudios de secuenciación de alto rendimiento están abriendo nuevos caminos para investigarlas respuestas adaptativas que los organismos despliegan en entornos alternativos. Sin embargo,mucho queda por entender sobre las bases genéticas de la adaptación a las plantas hospedadoras. La especies cactófilas de Drosophila que se encuentran en América del Sur tienen distinto grado dedivergencia y especialización en la explotación de los cactus que habitan. La utilización de tejidosnecróticos como hospedadores ha ligado su historia evolutiva a la expansión, retracción ydiversificación de las cactáceas durante los cambios climáticos promovidos por los periodosglaciales del cuaternario. Las especies hermanas D. buzzatii y D. koepferae divergieron hace unoscinco millones de años y actualmente muestran una marcada diferenciación en caracteres de historiade vida, morfología y hábito, que aparentemente habrían evolucionado como adaptaciones a lasdistintas plantas hospedadoras. En su región simpátrica, ubicada en el noroeste Argentino, utilizanalternativamente cardones (Trichocereus terscheckii) y tunas (Opuntia sulphurea) como recursos decría, donde el hospedador primario de una resulta en el secundario de la otra. Sin embargo, elcambio de hospedador afecta seriamente los componentes del fitness cuando ambas especies soncriadas en el recurso secundario, lo que sugiere un importante papel de los metabolitos secundariosen el proceso de especialización ecológica. En la presente tesis, se estudiaron las particularidades genómicas de estas especies hermanas, asícomo la expresión génica en diferentes aproximaciones a las condiciones naturales de cría. A partirde los resultados, se desprenden diferencias entre ambas especies, tanto en su arquitectura genéticacomo en su modulación transcripcional. Precisamente la mayor diferencia se encontró en lamodulación transcripcional que llevan a cabo en los diferentes recursos de cría, aunque en amboscasos los genes diferencialmente expresados estuvieron principalmente relacionados condetoxificación, óxido-reducción y respuesta a estrés, pero también con desarrollo y procesosneurobiológicos. Esta trabajo aporta nuevos datos sobre el rol de la plasticidad transcripcional y lasbases genómicas de estrategias adaptativas a ambientes de cría alternativos.
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Las especies hermanas D. buzzatii y D. koepferae divergieron hace unoscinco millones de años y actualmente muestran una marcada diferenciación en caracteres de historiade vida, morfología y hábito, que aparentemente habrían evolucionado como adaptaciones a lasdistintas plantas hospedadoras. En su región simpátrica, ubicada en el noroeste Argentino, utilizanalternativamente cardones (Trichocereus terscheckii) y tunas (Opuntia sulphurea) como recursos decría, donde el hospedador primario de una resulta en el secundario de la otra. Sin embargo, elcambio de hospedador afecta seriamente los componentes del fitness cuando ambas especies soncriadas en el recurso secundario, lo que sugiere un importante papel de los metabolitos secundariosen el proceso de especialización ecológica. En la presente tesis, se estudiaron las particularidades genómicas de estas especies hermanas, asícomo la expresión génica en diferentes aproximaciones a las condiciones naturales de cría. A partirde los resultados, se desprenden diferencias entre ambas especies, tanto en su arquitectura genéticacomo en su modulación transcripcional. Precisamente la mayor diferencia se encontró en lamodulación transcripcional que llevan a cabo en los diferentes recursos de cría, aunque en amboscasos los genes diferencialmente expresados estuvieron principalmente relacionados condetoxificación, óxido-reducción y respuesta a estrés, pero también con desarrollo y procesosneurobiológicos. Esta trabajo aporta nuevos datos sobre el rol de la plasticidad transcripcional y lasbases genómicas de estrategias adaptativas a ambientes de cría alternativos. High-throughput sequencing studies are breaking new ground to investigate the adaptativeresponses that organisms deploy in alternative environments. Nevertheless much remains to beunderstood about the genetic basis of host plant adaptation. The cactophilic species of Drosophila that are found in South America have different degrees ofdivergence and specialization in the exploitation of the cactus they inhabit. The use of necrotictissue as hosts has linked its evolutionary history to the expansion, contraction and diversification ofcacti during climate changes promoted by Quaternary glacial periods. The sister species D. buzzatiiand D. koepferae diverged about five million years ago and currently show a marked difference inlife history traits, morphology and habit, which apparently have evolved as adaptations to differenthost plants. In its sympatric region located in northwestern Argentina, they alternatively usecardones (Trichocereus terscheckii) and prickly pears (Opuntia sulphurea) as breeding resources,where the primary host for one results in the secondary of the other. However, the host changeseriously affects fitness components when both species are raised in the secondary resource,suggesting an important role of secondary metabolites in the process of ecological specialization. In this thesis, the genomics particularities of these sister species were studied, along with thegenetic expression in different approaches to natural breeding conditions. From the results,differences arose between species, both in the genetic architecture as in the transcriptionalmodulation. Precisely, the biggest difference was found in transcriptional modulation carried out inthe different breeding resources, although in both cases the differentially expressed genes weremainly related to detoxification, oxidation-reduction and response to stress, but also withdevelopment and neurobiological processes. This work contributes new data onto the role oftranscriptional plasticity and the genomic bases of adaptive strategies to alternative rearingenvironments. Fil: De Panis, Diego Nicolás. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. application/pdf https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6140_DePanis spa Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar GENOMICA TRANSCRIPTOMICA ALCALOIDES PLASTICIDAD ADAPTACION GENOMICS TRANSCRIPTOMICS ALKALOIDS PLASTICITY ADAPTATION Estudios genómicos y transcriptómicos de la adaptación al ambiente de cría en un modelo de especiación por especialización ecológica en Drosophila Genomic and transcriptomic studies of the adaptation to breeding environment in a speciation model by ecological specialization in Drosophila info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n6140_DePanis_oai

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