Retrotransposons centroméricos (CRs) nos genomas de C. arabica e seus parentais

Abstract

LTR-retrotransposons (LTR-RTs) são abundantes nos genomas das plantas, sendo Gypsy e Copia os mais representativos. A região centromérica acumula diferentes arranjos de sequências repetitivas, como DNA satélite e retrotransposons. Neste estudo foram triados LTR-RTs da linhagem CRM, baseado em domínios conservados da gag-POL nos genomas de Coffea canephora, C. eugenioides e C. arabica. Essas sequências foram anotadas e comparadas para verificar a diversidade desses elementos nos três genomas, e entender a dinâmica dos CRMs na formação do híbrido. Adicionalmente, sondas foram preparadas para a localização física de CRM por FISH. Gypsy representou a maioria dos retrotransposons (>50%), sendo que dessa fração, CRM representou ~20%. A comparação dos domínios conservados da transcriptase reversa de CRM permitiu caracterizar dez grupos autônomos de retrotransposons centroméricos de Coffea (CRCoffea), com >99% de identidade. Esses foram chamados de A, B, C, D, E, F, G, H, X e Y. A comparação da posição dos domínios conservados, usando a análise gráfica do Mauve, confirmou esses grupos. Exceto pelo grupo A, os demais CRCoffea não apresentaram cromodomínio, mas exibiram a cadeia poli-A e o CR motif. Apenas o grupo D em C. canephora e Y em C. arabica foram espécie-específicos. A FISH com a sonda da transcriptase reversa de CRM mostrou sinais acumulados preferencialmente nas regiões proximais nos três genomas. Contudo, C. eugenioides mostrou menos sinais intersticiais em relação às outras duas espécies. Os sinais de hibridização foram heterogêneos nas três espécies, com diferenças na intensidade dos sinais centroméricos, distribuição dispersa, além de ausência de sinais em alguns cromossomos. Em geral, os sinais de FISH foram colocalizados com a heterocromatina DAPI⁺, comum nas regiões proximais de C. canephora e C. arabica. Nossos resultados mostram que a linhagem CRM é diversa nos genomas de Coffea, seja do ponto de vista da estrutura do LTR-RTs de cada CRCoffea, como também da ocorrência e distribuição cariotípica, com sinais fora das regiões proximais, além de diferenças nos tamanhos. Apesar dessa diversidade, os cromossomos com sinais proximais mais intensos observados em C. canephora e C. eugenioides, também foram vistos em C. arabica, o que fortalece a hipótese da origem desse híbrido.