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Título: Diversidade genética intrapopulacional e variabilidade de genes ligados a determinação do sexo: investigando um caso de reversão sexual em Akodon montensis
Autor(es): Caldara, Sílvia Ramira Lopes
Orientador: Fagundes, Valéria
Palavras-chave: diversidade
variabilidade
reversão sexual
Data do documento: 26-Fev-2014
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: O primeiro caso de reversão sexual em Akodon foi relatado em 1967 e desde então há registro de casos de fêmeas XY em nove espécies do gênero. Na maioria dos casos não há concesso sobre o motivo/causa da reversão, mas para muitos autores essas fêmeas XY são resultantes de problemas no gene Sry. No caso de A. montensis o sugerido é que o cromossomo X teria um de seus genes participantes da cascata sexual alterado. Para essas espécies também se identificou a presença do gene Sry, porém a integridade da cópia identificada, o número de cópias e a funcionalidade da proteína do gene não havia sido testada. Outro dado importante é que só há registro de fêmeas XY em uma única população, Iguape SP, sendo necessário assim se investigar qual seria o diferencial nessa populacional que estivesse favorecendo o surgimento ou a manutenção dessas fêmeas. O presente estudo se propôs a investigar o papel dos genes ligados à determinação do sexo e dos processos que envolvem esses genes, tomando como base um organismo modelo como fêmeas XY de Akodon montensis, verificando a integridade/funcionalidade de alguns genes ligados ao sexo bem como seu número de cópias e estruturação genética e demográfica das populações de A. montensis, assim como verificar se historicamente os nove casos de reversão sexual no gênero Akodon possuem uma origem comum. Para tal, foram extraídos DNA de 94 indivíduos de A. montensis (incluindo fêmeas XY) e comparado com o DNA de pelo menos 6 espécies do gênero. Com esse DNA foram feitos estudos populacionais (como desvio de neutralidade, teste mismatch, analise de diversidade nucleotídica, haplotípica estimativa de tempo de expansão, Φst, Nm, análise filogenéticas) com uso da região controle do DNA mitocondrial. Também foi investigada a presença e integridade estrutural dos genes Dax-1 e Sry por meio de sequenciamento genético analisando-se diversidade genética entre diversas espécies. Em especial para o gene Sry investigou-se a estrutura primária da proteína e sua estrutura terciária, como uso de programas específicos para modelagem tridimensional. Também empregou-se técnicas de pcr em tempo real para se estimar o número de cópias desses genes no genoma de A. montensis. Sequencias do gene citocromo b foram usadas para se inferir uma filogenia do gênero e por mapeamento de caráter filogenético mapeou-se a origem das fêmeas XY dentro de Akodon. Os resultados encontrados apontam que apenas população de Iguape apresenta sinais de expansão populacional recente, devido a possível gargalo populacional, que pode ter feito com que as fêmeas XY subissem de frequência nessa população. Além disso, demostrou-se que essas fêmeas surgiram a cerca de 15 mil anos atrás. A integridade do gene Sry foi confirmada por todas as metodologias empregadas, incluindo a modelagem tridimensional das proteínas, esse gene demonstrou-se espécie específico, mas não houve diferenças entre machos e fêmeas XY nesse gene para A. montensis. Por problemas com anelamento de iniciadores devido a falta de informações disponíveis na literatura, somente o exon2 de Dax-1 pode ser analisado. As analises feitas para esse gene também indicam que não há diferenças entre machos e fêmeas XY nessa espécie que possa ser a causa da reversão sexual. Como PCR em tempo real pode-se inferir que não há diferenças entre o número de cópias do gene Sry entre machos e fêmeas XY.A filogenia obtida corrobora filogenias anteriores propostas para o gênero Akodon e o mapeamento do caráter reversão sexual nessa filogenia indica que essa característica tem múltiplas origens dentro do gênero. Assim pode-se concluir que não são mutações exon 2 de Dax-1, ou alterações do gene Sry, ou em sua proteína que levam a reversão sexual, mas que outros genes da cascata da sexual devam ser determinantes para o caso de fêmeas XY em A. montensis.
The first case of sex reversal in Akodonwas reported in 1967 and since then nine news cases were reported. Many authors believe that these XY females are the result of problems in the Sry gene. For sexual reversion in A. montenis itwas suggestedthat maybe some gene that participates on sexual determinant events in X chromosome wouldbe changed. In A. montensisSry gene was detected but its structure, number of copies and functionality was not tested. A curious fact is that only one population (Iguape) has XY females record. Thus it is necessary to investigate what happened in this population the cause the origin or the maintenance of XY females in Iguape. The present study aimed to investigate the role of genes linked to sex determination in sexual reversion for A. montensis, verifying their integrity, copies number and functionality. We also studied demographic structure and phylogenetics patterns to verify bottle necks signals and if there is a common origin for sexual reversion in Akodon.We extracted DNA from 94 individuals from A. montensis and also used DNA for at least 6 species from Akodon genera. It was tested growth neutrality deviation, mismatch distribution, nucleotide and haplotype diversity, gene flow, number of migrants per generation using the control region of mitochondrial DNA. We also investigated the presence and structural integrity of Dax-1 and Sry. In Sry case we investigated the primary and tertiary protein structure using specific 3D modelling programs. Cytochrome b was employed to reconstruct Akodon phylogeny that were used to trace if XY sexual reversed females has one common origin. The results indicates that Iguape population shows signs for a recent population expansion due the possible bottleneck event. Furthermore, these XY females seems to be originated in this population over 15 hundred years. The integrity of Sry was demonstrated and this gene seems to be a species specific marker. There were no differences between Sry gene and protein from males and XY females. Due lack of information available in literature it was not possible to draw specific primersfor Dax-1 amplification and only the exon2 could be analyzed. The analysis form exon 2 also indicated no differences between XY males and females in this species. Real-time PCR can be inferred that there is no difference between the number of copies of the Sry gene between males and females XY.A. The phylogeny tree obtained corroborates previous phylogenies proposed for the genus Akodon and mapping character sex reversal in this phylogeny indicates that this characteristic has multiple origins within the genera. So we concluded that it were not mutations on exon 2 of Dax-1 or changes in the Sry gene, or a protein that lead to sex reversal and other genesfrom sexual cascade should be decisive for the case of XY females A. montensis
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/4368
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