Metilação sexo-específica no DNA de espécies do gênero Drosophila : um fenômeno recorrente?

Abstract

Nós realizamos este estudo a fim de contribuir para o entendimento da evolução de espécies do gênero Drosophila e o quanto fenômenos epigenéticos estão relacionados a isto. Analisando 14 espécies do subgênero Sophophora, as quais apresentam diferentes histórias evolutivas e exploram ambientes divergentes, investigamos a possibilidade de recorrência do fenômeno de metilação sexo-específica do rDNA como descrito previamente para a espécie D. willistoni. Utilizando as técnicas de seqüenciamento e PCR bissulfito, nós demonstramos que o gene 28S apresenta-se metilado nas espécies do subgrupo willistoni de Drosophila, bem como na espécie D. melanogaster, corroborando a hipótese de que, em insetos, as regiões internas dos genes são metiladas. Entretanto, não detectamos padrões de metilação sexo-específicos para o DNA ribossomal das espécies D. melanogaster e D. paulistorum. Através da técnica de MSRE combinada com Southern blot, verificamos que a metilação diferencial entre sexos do rDNA ocorre exclusivamente nas espécies do subgrupo willistoni, com exceção de D. paulistorum. Nossos resultados indicam que o fenômeno de metilação do DNA pode variar bastante, mesmo entre espécies proximamente relacionadas, como D. willistoni e D. paulistorum, por exemplo. Nós também sugerimos que fatores ambientais, operando diferencialmente nos territórios ocupados pelas diferentes espécies e o menor tempo evolutivo de surgimento dos fenômenos epigenéticos, podem contribuir para a formação do panorama aqui detectado.

The present study aimed to contribute to the comprehension of the role of epigenetic phenomena for the evolution of species of the Genus Drosophila.. We analyzed 14 species of the Sub Genus Sophophora, with different evolutionary histories and exploring very divergent environments, investigating the putative occurrence of the phenomenon of sex-specific methylation patterns of the rDNA, as described previously in Drosophila willistoni. Through the use of PCR bissulfite and sequencing, we demonstrated that the 28S gene is methylated in members of the willistoni subgroup of Drosophila, as in D. melanogaster, corroborating the hypothesis that the internal regions of the genes are methylated in insects. No sex-specific patterns of methylation, however, were detected in the ribosomal DNA of the species D. melanogaster and D. paulistorum. Using the methods of MSRE and Southern blot, we detected differential methylation of the rDNA between sexes exclusively in the species of the willistoni subgroup, excepting D. paulistorum. Our results indicate that the phenomenon of DNA methylation can varied considerably even so between species closely related, as D. willistoni and D. paulistorum, for example. We also suggested that different environmental factors operating in the territories occupied by the different species studied and the shorter evolutionary time of the raising of the epigenetic phenomena can contribute to the formation of the scenario detected.