Registro:
| Documento: | Tesis de Grado |
| Título: | Dinámica del genoma en primates neotropicales : perfil composicional de la cromatina en Cebus, Ateles y Aotus |
| Título alternativo: | Genome dynamic in Neotropical Primates : chromatin compositional patterns in Cebus, Ateles and Aotus |
| Autor: | Stramelini, Jazmín |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Lugar de trabajo: | Universidad de Buenos Aires - CONICET. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires (IEGEBA)
|
| Fecha de defensa: | 2024-04-04 |
| Fecha en portada: | Abril 2024 |
| Grado Obtenido: | Grado |
| Título Obtenido: | Licenciado en Ciencias Biológicas |
| Departamento Docente: | Departamento de Ecología, Genética y Evolución |
| Director: | Steinberg, Eliana Ruth |
| Jurado: | Remis, María Isabel; Mola, Liliana María; González, Graciela Esther |
| Idioma: | Español |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001731_Stramelini |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/seminario/seminario_nBIO001731_Stramelini.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/seminario/document/seminario_nBIO001731_Stramelini |
| Ubicación: | Dep.BIO 001731 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Stramelini, Jazmín. (2024). Dinámica del genoma en primates neotropicales : perfil composicional de la cromatina en Cebus, Ateles y Aotus. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001731_Stramelini |
Resumen:
La arquitectura nuclear, entendida como la organización temporal y espacial del genoma en el núcleo celular, es determinante en la función del genoma y en la regulación de los distintos procesos nucleares. Los isocoros, regiones genómicas que difieren significativamente entre sí en su composición nucleotídica y se hallan distribuidas desigualmente en los cromosomas, implican una nueva forma de estudiar y entender cómo se organiza el genoma. Éstos se dividen en dos familias:las familias de isocoros L (L1 y L2) pobres en GC y las familias de isocoros H (H1, H2 y H3) ricas en GC. La densidad génica, los niveles de transcripción, la condensación de la cromatina, entre otras, son algunas de las propiedades estructurales y funcionales del genoma que resultan opuestas entre ambas familias de isocoros y que dependen exclusivamente de su composición nucleotídica. Estudios en distintos grupos taxonómicos evidenciaron un perfil composicional diferencial, entendido éste como la distribución de los isocoros en el genoma, sugiriendo que el contenido en GC de los isocoros podría ser el resultado y, a su vez, estar sometido a la acción de la selección natural. Estos patrones de composición nucleotídica determinan fenotipos genómicos que pueden ser similares en especies filogenéticamente cercanas y cuyo estudio nos permite analizar diferencias en la composición nucleotídica de las distintas especies y los posibles procesos evolutivos implicados. En este trabajo de Tesis se estudiaron ejemplares pertenecientes a tres especies de primates neotropicales: el mono araña de cara negra, Ateles chamek (ACH), el mono mirikiná, Aotus azarae (AAZ) y el mono caí de las yungas, Cebus cay (CCY). El objetivo fue estudiar la estructura y organización cromosómica de estas especies analizando sus perfiles composicionales para así interpretar la implicancia de estas regiones en la reorganización de la arquitectura cromosómica en sus cariotipos. Los fenotipos genómicos se estudiaron a través de metodologías citomoleculares, e.g. bandas secuenciales fluorescentes 4’,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) y cromomicina A3 (CMA3), que permiten detectar regiones ricas en AT y GC respectivamente debido a la afinidad de estos fluorocromos con estas regiones cromatínicas. Dado que para los primates neotropicales se conocen las homeologías cromosómicas con los humanos y que para los cromosomas humanos se conoce el perfil composicional, fue posible inferir el perfil composicional de los monos del Nuevo Mundo en estudio a partir de la información obtenida del análisis de los patrones de bandas fluorescentes DAPI/CMA3 y de bandas G. La localización y distribución de los pares de base AT/GC obtenidos se comparó con lo analizado previamente para distintas especies de monos aulladores (género Alouatta). En las tres especies analizadas, tanto las bandas DAPI+ como las CMA3+ se distribuyeron de manera alternada en los cromosomas. Las regiones ricas en GC se observaron en su mayoría en telómeros, mientras que las regiones pobres en GC se encontraron en su mayoría en posición intersticial y pericentromérica, tal como se distribuyen en el cariotipo humano. A nivel interespecífico, Ateles chamek comparte un mayor número de regiones ricas en GC con Alouatta caraya, coincidiendo en 16 pares cromosómicos, mientras que con Alouatta pigra y Alouatta guariba clamitans se observó conservación en 8 y 6 pares cromosómicos respectivamente. En Cebidae, dado que no fue posible obtener resultados del perfil composicional para Cebus cay, el patrón de bandas DAPI/CMA3 de Aotus azarae se comparó con lo obtenido previamente en el GIBE para Cebus nigritus, especie con cariotipo similar al de Cebus cay. Entre A. azarae y C. nigritus se halló conservación de regiones ricas en GC en 24 pares cromosómicos. Si bien algunas regiones homeólogas mostraron un patrón de bandas DAPI/CMA3 en concordancia con el patrón de isocoros en humanos, en otras regiones las diferencias observadas sólo serían interpretables por el surgimiento de novo y/o pérdida de isocoros. A pesar de los extensivos reordenamientos cromosómicos descriptos en A. chamek y A. azarae, en ambas se observó una alta conservación de los isocoros descriptos en el genoma humano, en especial en sintenias de importancia evolutiva. Las diferencias en los perfiles composicionales de las especies estudiadas podrían explicarse no sólo por los reordenamientos cromosómicos ocurridos en los linajes de estas especies, sino también por una posterior diversificación de la composición nucleotídica que podría ser explicada por diversos procesos que modulan la variación en secuencias repetitivas, tales como la evolución concertada. Nuestros resultados sugieren la posible existencia de patrones evolutivos especie específicos a nivel de la composición nucleotídica y de la arquitectura cromatínica.
Abstract:
Nuclear architecture, understood as the temporal and spatial organization of the genome in the cell nucleus, is crucial in genome function and the regulation of various nuclear processes. Isochores, genomic regions that differ significantly in their nucleotide composition and are unevenly distributed on chromosomes, imply a new way to study and understand how the genome is organized. These are divided into two families: GC- poor L isochore families (L1 and L2), and GC- rich H isochore families (H1, H2, and H3). Gene density, transcription levels, chromatin condensation, among others, are some of the structural and functional properties of the genome that are opposite between both isochore families and depend exclusively on their nucleotide composition. Studies in different taxonomic groups have shown a differential compositional pattern, understood as the distribution of isochores in the genome, suggesting that the GC content of isochores could be the result and, in turn, subject to the action of natural selection. These patterns of nucleotide composition determine genomic phenotypes, which may be similar in phylogenetically close species, and their study allows us to analyze differences in the nucleotide composition of different species and the possible evolutionary processes involved. In this thesis work, specimens belonging to three species of Neotropical primates were studied: the black-faced spider monkey, Ateles chamek (ACH), the Azara's night monkey, Aotus azarae (AAZ), and the black-capped capuchin, Cebus cay (CCY). The objective was to study the structure and chromosomal organization of these species by analyzing their compositional pattern to interpret the implication of these regions in the reorganization of chromosomal architecture in their karyotypes. Genomic phenotypes were studied through cytomolecular methodologies, such as sequential fluorescent banding with 4’,6-diamidine-2-phenylindole (DAPI) and chromomycin A3 (CMA3), which allow the detection of regions rich in AT and GC, respectively, due to the affinity of these fluorochromes with these chromatin regions. Since the chromosomal homeologies with humans are known for Neotropical Primates and the compositional pattern is known for human chromosomes, it was possible to infer the compositional pattern of the New World monkeys under study from the information obtained from the analysis of DAPI/CMA3 fluorescent band patterns and G-banding. The localization and distribution of the AT/GC base pairs obtained were compared with the analysis previously conducted for different species of howler monkeys (genus Alouatta). In all three analyzed species, both DAPI+ and CMA3+ bands were distributed alternately on the chromosomes. GC-rich regions were mostly observed at telomeres, while GC-poor regions were mostly found in interstitial and pericentromeric positions, similar to their distribution in the human karyotype. Furthermore, DAPI+ bands largely colocalized with positive G-bands on the chromosomes. Some homeologous regions were conserved, while others showed de novo emergence and/or loss of isochores compared to humans. At the interspecific level, Ateles chamek shares a greater number of GC-rich regions with Alouatta caraya than with the rest of the howler monkeys studied, coinciding on 16 chromosomal pairs. Since it was not possible to obtain compositional pattern results for Cebus cay, the DAPI/CMA3 banding pattern of Aotus azarae was compared with that previously obtained for Cebus nigritus, revealing conservation of GC-rich regions between these two species on 24 chromosomal pairs. While some homeologous regions showed a DAPI/CMA3 banding pattern consistent with the isochore pattern in humans, in others, the observed differences could only be interpreted by the emergence of de novo and/or loss of isochores. Despite extensive chromosomal rearrangements in A. chamek and A. azarae, both showed a high conservation of the isochore regions described in the human genome, especially in evolutionarily important synteny. The differences in the compositional patterns of the studied species could be explained not only by the chromosomal rearrangements that occurred in the lineages of these species but also by a subsequent diversification of nucleotide composition, which could be explained by various processes that modulate variation in repetitive sequences, such as concerted evolution. Our results suggest the possible existence of species-specific evolutionary patterns at the level of nucleotide composition and chromatin architecture
Citación:
---------- APA ----------
Stramelini, Jazmín. (2024). Dinámica del genoma en primates neotropicales : perfil composicional de la cromatina en Cebus, Ateles y Aotus. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001731_Stramelini
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Stramelini, Jazmín. "Dinámica del genoma en primates neotropicales : perfil composicional de la cromatina en Cebus, Ateles y Aotus". Tesis de Grado, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2024.https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001731_Stramelini
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