Identificación de elementos transponibles y DNA satélite en fases larvarias del lenguado Solea Senegalensis

Abstract

En las últimas décadas ha aumentado el interés por el estudio de los elementos repetitivos de los genomas, tales como transposones y el ADN satélite, debido a sus implicaciones tanto evolutivas como biotecnológicas. En los vertebrados han tenido un gran impacto, al estar implicados en procesos clave, como son, entre otros, las reorganizaciones cromosómicas y la regulación transcripcional. Con el avance de las tecnologías de secuenciación masiva (NGS, Next Generation Sequencing) se han obtenido una gran cantidad de datos y de calidad, lo que ha permitido explotar este campo de la genómica, dando paso al estudio del llamado repitoma, comprendiendo todos los elementos repetidos de un genoma. Gracias a estas tecnologías NGS, se han obtenido datos de transcriptoma de la especie de alta calidad, procedentes de la secuenciación del ARN (análisis RNA-seq) del lenguado senegalés Solea senegalensis, que es la especie de estudio del presente TFG. Este pez plano presenta un alto valor comercial y por tanto el estudio de su expresión genómica contribuye de manera especial en el desarrollo y planificación de los programas de mejora genética de dicha especie. En este trabajo se utilizó el software RepeatExplorer2, de la plataforma de estudios genómico Galaxy, el cual identifica y agrupa el ADN repetido mediante la creación de grupos o clústeres de lecturas, tanto ADN satélite como transposones, por un método basado en grafos, con el objetivo de analizar y anotar los elementos repetidos destacados en S. senegalensis. En el presente estudio se analizaron dos fases larvarias distintas, una correspondiente al tercer día tras la fecundación y otra al día 40 con tres réplicas para cada estadío. Además, se realizó un análisis comparativo de la presencia de elementos repetitivos de ambas fases, con el objetivo de tener una mejor aproximación de cómo evoluciona la expresión de elementos repetitivos en el transcriptoma conforme avanza el desarrollo larvario del lenguado senegalés. Adicionalmente se mapearon las principales familias de transposones obtenidas en el estudio de interés sobre el genoma de S. senegalensis. Por último, se llevó a cabo un análisis de expresión diferencial mediante la cuantificación de las lecturas de RNA-seq de cada fase mediante su mapeo sobre una base de datos local de familias de elementos transponibles obtenidos en estudios previos de la propia especie, completando así el análisis de expresión de elementos transponibles en las primeras fases de desarrollo del lenguado senegalés. Se obtuvieron 16 clústeres de elementos repetidos destacados, localizados en 7 cromosomas diferentes, concentrados 3 de ellos en el cromosoma 8. Además, se observa una atenuación de la expresión de los elementos LTR de la familia Gypsy y Bel/Pao, conforme avanza el desarrollo en los primeros estadíos larvarios del lenguado senegalés. Por otro lado, se observa un aumento de la expresión de retroelementos LINEs y de la familia Rex/Babar, implicados en la diferenciación sexual, lo cual podría indicar una posible relación con el momento en el que empieza este proceso en S. senegalensis.