Expansión recurrente y rápida evolución de la vía de ARN de interferencia (ARNi) en el testículo de Drosophilidae

Área de la Ciencia:

• Biología evolutiva
• Genética
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• Los elementos genéticos egoístas como los virus y los elementos transponibles son suprimidos por la interferencia de ARN (ARNi).
• La maquinaria de ARNi en Drosophila evoluciona rápidamente bajo selección positiva, a diferencia de la maquinaria de microARN conservada.
• Estudios previos indicaron amplificación génica recurrente del efector de ARNi AGO2 en algunas especies de Drosophila.

Objetivo del estudio:

• Generalizar los atributos evolutivos de la vía de ARNi en todas las especies de Drosophila.
• Investigar los patrones de expansión de los factores centrales de ARNi (AGO2, r2d2, dicer-2).
• Explorar el sesgo de expresión y el papel funcional de los factores de ARNi en el germen y los conflictos de los cromosomas sexuales.

Principales métodos:

• Análisis de más de 300 ensamblajes genómicos de lectura larga de especies de Drosophila.
• Análisis de datos de transcriptoma para evaluar los patrones de expresión génica.
• Secuenciación de ARN pequeños para identificar ARN hairpin (hpRNA) y su expresión.

Principales resultados:

• Se observó una expansión recurrente de AGO2 en aproximadamente 100 especies de Drosophila, con amplificación en curso en algunos linajes.
• Decenas de especies presentan copias adicionales de r2d2 y dicer-2, a menudo coexistiendo con expansiones de AGO2.
• Los factores centrales de ARNi, incluidas las copias específicas de linaje, muestran un sesgo de expresión testicular, y los loci de hpRNA de novo son abundantes en especies con factores de ARNi amplificados.

Conclusiones:

• La vía de ARNi de Drosophila muestra una plasticidad evolutiva significativa, con amplificaciones génicas recurrentes de factores centrales.
• Los factores de ARNi amplificados se expresan preferentemente en la línea germinal del sexo heterogamético (machos).
• El ARNi endógeno probablemente desempeña un papel fundamental en la gestión de conflictos genéticos, en particular los relacionados con los cromosomas sexuales.