Análisis de los cambios genómicos y de expresión asociados a los procesos de hibridación y poliploidización en sistemas vegetales auto- y alopoliploides

La hibridación como la poliploidía son conocidos como los mecanismos de mayor importancia en la generación de nuevas especies entre las Angiospermas. Esto es debido a que estos procesos, a diferencia de otros, tienen consecuencias directas en los atributos adquiridos por los nuevos genomas; como,...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Paredes, Esteban Nadal
Otros Autores: Robledo Dobladez, Germán Ariel
Formato: Tesis doctoral
Lenguaje:Español
Publicado: Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura 2023
Materias:
Hibridación
Poliploidía
Arachis
Turnera sidoides
Biología
Acceso en línea:http://repositorio.unne.edu.ar/handle/123456789/51191
Aporte de:
RIUNNE - Repositorio Institucional de la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE) de Universidad Nacional del Nordeste
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description La hibridación como la poliploidía son conocidos como los mecanismos de mayor importancia en la generación de nuevas especies entre las Angiospermas. Esto es debido a que estos procesos, a diferencia de otros, tienen consecuencias directas en los atributos adquiridos por los nuevos genomas; como, por ejemplo, el incremento de la heterocigosis, el incremento del rango de variabilidad genética debido al origen múltiple, la redundancia génica, la sub- y la neo-funcionalización de los genes duplicados. Pero de manera característica se los reconoce como los generadores de los reordenamientos estructurales y epigenéticos que caracterizan a la evolución de los genomas, siendo de esta manera mecanismos clave en el proceso evolutivo de las plantas con flores. En esta tesis se realizó un análisis comparativo de los perfiles de AFLP y MSAP entre diploides, híbridos, alopoliploides silvestres y cultivados de Arachis así como también de diploides y autopoliploides de Turnera sidoides, que permitió realizar una caracterización de la magnitud de los cambios genéticos y epigenéticos que ocurrieron en los genomas de híbridos, y alo- y autopoliploides en respuesta a los procesos de hibridación, poliploidización y domesticación. Los resultados obtenidos demuestran que el proceso de alopoliploidización que dio origen a los alotetraploides de Arachis estuvo caracterizado a nivel genético por una pérdida de loci en ambos complementos genómicos, la cual fue más acentuada en el complemento A proveniente de A. duranensis, y a nivel epigenético por un aumento global de la metilación de ambos complementos genómicos, pero con desmetilaciones diferenciales de algunos loci a estados menos metilados (hemi-metilados). Luego, pérdidas y metilaciones diferenciales de loci en ambos complementos llevaron a la diferenciación de A. monticola y A. hypogaea, y a la diversificación de la última como resultado de la selección artificial ejercida durante la domesticación. El análisis comparativo de los perfiles de AFLP y MSAP de híbridos intragenómicos (híbridos interespecíficos entre especies correspondientes al mismo tipo genómico) e intergenómicos (híbridos interespecíficos entre especies correspondientes diferente tipo genómico) de Arachis y sus respectivos parentales diploides demuestra que los complementos genómicos de los híbridos respondieron de manera diferente al proceso de hibridación, de 2 acuerdo a su identidad genómica y al papel de actuar como genoma materno/paterno. Así, a nivel genético, la mayor proporción de loci de A. ipaënsis son conservados en los híbridos cuando esta especie actúa como parental paterno, y en el caso de A. williamsii cuando actúa como parental materno; mientras que hay una menor conservación de los loci provenientes de A. duranensis independientemente de actuar como parental materno o paterno. A nivel epigenético, los híbridos intragenómicos como intergenómicos respondieron con una desmetilación global de los loci, que se caracteriza por un aumento de los loci hemi-metilados y una disminución de los metilados, lo cual es más marcado en los híbridos intergenómicos y en los loci con altos estados de metilación en A. ipaënsis. Los análisis comparativos entre individuos diploides, triploides y tetraploides de las zonas de contacto entre poblaciones de T. sidoides reveló que la poliploidización a un estado triploide es el generador de los mayores cambios genómicos. En este sentido, los triploides se caracterizaron por no compartir una cantidad significativa de loci con los diploides y tetraploides, y por presentar un aumento del estado metilado de los loci. Por el contrario, los tetraploides muestran una escasa pérdida de loci de los diploides, pero con una ganancia en la heterogeneidad del estado de metilación de los mismos a expensas de una disminución en el porcentaje de loci metilados. En su conjunto los resultados obtenidos sugieren que la hibridación más que la poliploidización sería la causa de la mayor magnitud de cambios genómicos observados en las especies vegetales aquí estudiadas; aunque un caso particular correspondería a los cambios genómicos que se dan en el origen de los triploides.

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