Retrotransposon LTR no genoma de Moniliophthora perniciosa e Cochliobolus heterostrophus

Abstract

Retrotransposons do grupo Gypsy/Ty3 são os principais elementos transponíveis encontrados no genoma de fungos fitopatogênicos. Neste trabalho, dois retrotransposons denominados de MpSaci e Sophie foram analisados em Moniliophthora perniciosa e Cochliobolus heterostrophus, respectivamente. MpSaci foi utilizado para avaliar os marcadores moleculares baseados em elementos transponíveis IRAP e REMAP. Quando 70 isolados de M. perniciosa foram analisados, o total de 43 locos foram amplificados gerando 46,51% de bandas polimórficas. Diferenças significativas foram encontradas entre as populações de M. perniciosas divididas em relação ao biótipo e à origem geográfica, demonstrando que as populações encontram-se estruturadas quanto à origem geográfica e ao hospedeiro (biótipo). Pela análise de agrupamento de diferentes regiões geográficas do biótipo C foram observados dois grandes grupos que evidenciam duas principais entradas do patógeno no estado da Bahia. Buscas feitas no banco de dados do Projeto Genoma de C. heterostrophus (JGI - Genome) revelaram a presença de seqüências de DNA com similaridade a transcriptase reversa de elementos da Classe I pertencentes ao grupo Gypsy/Ty3. Com base nessas seqüências foi possível encontrar sete cópias diferentes e intactas de um elemento transponível que foi denominado Sophie. A análise de 37 seqüências do gene da transcriptase reversa demonstrou possível mecanismo de silenciamento semelhante a RIP. As sete cópias do elemento Sophie apresentaram 7.426 pb a 7.512 pb. O retrotransposon Sophie possui duas seqüências de leitura abertas (ORFs) que codificam a proteína Gag e a poliproteína Pol. A presença de diferentes sítios-alvo sugere que Sophie é um elemento com atividade recente no genoma de C. heterostrophus podendo ter grande impacto na evolução do genoma do seu hospedeiro.

Gypsy/Ty3 group retrotransposons are the main transposable elements found in the genome of pathogenic fungi. In this work, two retrotransposons termed MpSaci and Sophie were analyzed in Moniliophthora perniciosa and Cochliobolus heterostrophus, respectively. MpSaci was used to assess molecular markers based on transposable elements IRAP and REMAP. When 70 isolates of M. perniciosa were analyzed, a total of 43 loci were amplified by generating 46.51% polymorphism. Significant differences were found between populations of M. perniciosa divided in relation to biotope and the geographical origin, showing that populations are structured on the geographical origin and the host (biotype). The cluster analysis of different geographical regions of biotype C were observed two large groups that show two main entrances of the pathogen in the state of Bahia. Searches done in the database of the Genome Project of C. heterostrophus (JGI- Genome) showed the presence of DNA sequences with similarity to reverse transcriptase of Class I elements belonging to the group Gypsy/Ty3. Based on these sequences could be found seven different copies of an intact transposable element named Sophie. The analysis of 37 sequences of the reverse transcriptase gene showed a possible silencing mechanism similar to RIP. The seven copies of the element Sophie had 7426 bp 7512 bp. The retrotransposon sequences Sophie has two open reading frames (ORFs) that encode the Gag protein and the Pol polyprotein. The presence of different target sites suggests that Sophie is an element with recent activity in the genome of C. heterostrophus can have a great impact on the evolution of the genome of its host.