genes ribossomais: estrutura, evolução e dominância nucleolar

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Genes ribossomais: estrutura, evolução e dominância nucleolar Doutoranda: Laiane Corsini Rcha Orientadora: Vânia Helena Techio Os genes ribossomais 35/45S e 5S rDNA são os genes mais abundantes no genoma dos eucariotos. São responsáveis por codificarem o rRNA, precursor dos ribossomos, que corresponde a cerca de 80% do total de RNA transcrito na célula. Além disso, são também responsáveis pela manutenção da produção das demais proteínas necessárias para a célula através da atividade dos ribossomos. Estes genes são constituídos de sequências repetidas em tandem organizadas em clusters. Comparado aos animais, as plantas geralmente tem cerca de 4 a 10 vezes mais cópias de rDNA, podendo totalizar cerca de 10% do genoma. Em plantas, a herança do 35S rDNA nos híbridos ou alopoliploides pode ser de origem biparental ou uniparental. A origem uniparental dos genes de 35S rDNA ocorre devido a eliminação do rDNA de um dos pais e em alguns casos pode ser acompanhada de rearranjos gerando rDNAs variantes. A permanência de ambos os 35S rDNA parentais no híbrido/aloploliploide pode provocar uma eliminação parcial a elevada das sequências de 35S rDNA de um dos pais. A dominância nucleolar (DN) é um fenômeno epigenético que atua sobre os genes de rDNA 35/45S de origem biparental, silenciando preferencialmente o rDNA herdado de um dos país em híbridos ou alopoliploides independente de efeitos maternos ou paternos. O controle epigenético destes genes, ativação e inativação, se dá por modificações de histonas, metilação do DNA e fatores de remodelação da cromatina e ocorre da mesma forma em genomas híbridos e não- híbridos, não demonstrando uma clara diferenciação entre rDNA dos pais. O mecanismo que direciona a discriminação do rDNA parental e gera a dominância nucleolar ainda não é bem conhecido. Referências: Ge, X.; Ding, L.; Li, Z. Nucleolar dominance and different genome behaviors in hybrids and allopolyploids. Plant Cell Reports, 2013. Volkov, R. A.; Komarova, N. Y.; Hemleben, V. Ribosomal DNA in plant hybrids: inheritance, rearrangement, expression. Systematics and Biodiversity, 2007. Neves, N.; Viegas, W.; Pikaard, C. S. Plant Epigenetics , 2005, p. 201 a 222.

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Page 1: Genes ribossomais: estrutura, evolução e dominância nucleolar

Genes ribossomais: estrutura, evolução e dominância nucleolar

Doutoranda: Laiane Corsini Rcha

Orientadora: Vânia Helena Techio

Os genes ribossomais 35/45S e 5S rDNA são os genes mais abundantes no

genoma dos eucariotos. São responsáveis por codificarem o rRNA, precursor dos

ribossomos, que corresponde a cerca de 80% do total de RNA transcrito na célula. Além

disso, são também responsáveis pela manutenção da produção das demais proteínas

necessárias para a célula através da atividade dos ribossomos.

Estes genes são constituídos de sequências repetidas em tandem organizadas em

clusters. Comparado aos animais, as plantas geralmente tem cerca de 4 a 10 vezes mais

cópias de rDNA, podendo totalizar cerca de 10% do genoma.

Em plantas, a herança do 35S rDNA nos híbridos ou alopoliploides pode ser de

origem biparental ou uniparental. A origem uniparental dos genes de 35S rDNA ocorre

devido a eliminação do rDNA de um dos pais e em alguns casos pode ser acompanhada

de rearranjos gerando rDNAs variantes. A permanência de ambos os 35S rDNA

parentais no híbrido/aloploliploide pode provocar uma eliminação parcial a elevada das

sequências de 35S rDNA de um dos pais.

A dominância nucleolar (DN) é um fenômeno epigenético que atua sobre os

genes de rDNA 35/45S de origem biparental, silenciando preferencialmente o rDNA

herdado de um dos país em híbridos ou alopoliploides independente de efeitos maternos

ou paternos. O controle epigenético destes genes, ativação e inativação, se dá por

modificações de histonas, metilação do DNA e fatores de remodelação da cromatina e

ocorre da mesma forma em genomas híbridos e não- híbridos, não demonstrando uma

clara diferenciação entre rDNA dos pais. O mecanismo que direciona a discriminação

do rDNA parental e gera a dominância nucleolar ainda não é bem conhecido.

Referências:

Ge, X.; Ding, L.; Li, Z. Nucleolar dominance and different genome behaviors in hybrids

and allopolyploids. Plant Cell Reports, 2013.

Volkov, R. A.; Komarova, N. Y.; Hemleben, V. Ribosomal DNA in plant hybrids:

inheritance, rearrangement, expression. Systematics and Biodiversity, 2007.

Neves, N.; Viegas, W.; Pikaard, C. S. Plant Epigenetics , 2005, p. 201 a 222.

Page 2: Genes ribossomais: estrutura, evolução e dominância nucleolar

Neves, N.; Delgado, M.; Silva, M.; Caperta, A.;Morais-Cecílio, L.; Viegas, W.

Ribosomal DNA heterochromatin in plants. Cytogenet Genome Research, 2005.

Layat, E.; Saéz-Vásquez, J.; Tourmente, S. Regulation of Pol I-Transcribed 45S rDNA

and Pol III-Transcribed 5S rDNA in Arabidopsis. Plant Cell Physiol., 2012.