Allopolyploidy–uma força modeladora na evolução dos genomas do trigo

Estudos recentes mostraram que a allopolyploidy acelera a evolução dos genomas do trigo de duas maneiras: (1) a allopoliploidização desencadeia mudanças genômicas rápidas (mudanças revolucionárias) através da geração instantânea de uma variedade de alterações genéticas cardinais e epigenéticas, e (2) a condição allopoliplóide facilita mudanças genômicas esporádicas durante a vida das espécies (mudanças evolutivas) que não são alcançáveis a nível diplóide. As mudanças revolucionárias compreendem (1) eliminação não aleatória de sequências de DNA codificantes e não codificantes, (2) mudanças epigenéticas como a metilação do DNA codificante e não codificante que levam, entre outros, ao silenciamento de genes, (3) activação de genes e retroelementos que por sua vez alteram a expressão de genes adjacentes. Essas mudanças altamente reprodutíveis ocorrem nos híbridos F1 ou na(s) primeira(s) geração(ões) dos novos aloplóides e foram semelhantes às que ocorreram duas vezes na natureza: primeiro na formação do trigo alotetraplóide (aproximadamente 0,5 milhões de anos atrás) e segundo na formação do trigo hexaplóide (aproximadamente 10.000 anos atrás). A eliminação das seqüências não codificantes de um dos dois pares homoéológicos em tetraplóides e de dois pares homoéológicos em hexaplóides, aumenta a diferenciação dos cromossomos homoéológicos em nível poliplóide, fornecendo assim a base física para o comportamento meiótico diploide do trigo alopoliplóide. A regulação da expressão gênica pode levar a melhores interações inter-genômicas. A inativação de genes traz uma rápida diploidização enquanto a ativação de genes através da desmetilação ou através da ativação transcripcional de retroelementos alterando a expressão de genes adjacentes, leva a novos padrões de expressão. As mudanças evolutivas compreendem (1) transferência horizontal inter-genômica de segmentos cromossômicos entre os genomas constituintes, (2) produção de genomas recombinantes através da hibridação e introgressão entre diferentes espécies alopoliplóides ou, mais raramente, entre alopoliplóides e diplóides, e (3) mutações. Estes fenômenos, enfatizando a plasticidade do genoma tanto em relação à estrutura quanto à função, podem melhorar a adaptabilidade dos novos allopoliplóides formados e facilitar o seu rápido e bem sucedido estabelecimento na natureza.

Deixe um comentário