DNAs repetitivos em Melipona scutellaris (Hymenoptera: Apidae: Meliponidae): distribuição cromossômica e teste de amplificação de heterocromatina múltipla ou única em Melipona

Abstract

Os DNAs repetitivos representam uma porção significante do genoma e podem estar envolvidos com os processos de variação cromossômica e reorganização genômica. Estes DNAs podem ser organizados em tandem ou dispersos, apresentando ampla variabilidade de composição e localização, sendo em muitos casos os principais constituintes da heterocromatina. A utilização dessas sequências como marcadores para a análise da evolução cromossômica é ampla em várias ordens de insetos, enquanto que para as abelhas esse conhecimento ainda é bastante restrito. Na tribo Meliponini o gênero Melipona se encontra dividido em quatro subgrupos e é o mais caracterizado cromossomicamente, sendo as espécies do gênero divididas ainda em dois grupos que apresentam marcante diferença na distribuição da heterocromatina. Um grupo é representado por espécies com pouca heterocromatina (principalmente centromérica) enquanto no segundo grupo as espécies apresentam heterocromatina dispersa ao longo de todos os cromossomos. Sendo assim, este gênero apresenta-se como um potencial modelo para estudos de amplificação e diversificação de DNAs repetitivos e sequências heterocromáticas. Neste contexto, utilizamos a espécie Melipona scutellaris que possui grande quantidade de heterocromatina nos cromossomos como modelo, buscando entender possíveis causas e eventos evolutivos envolvidos na ampla diferenciação heterocromática. Foram mapeadas distintas sequências de DNAs repetitivos por FISH, tais como DNAr 18S, DNAsn U2 e microssatélites, todos com localização eucromática, sugerindo que as sequências testadas não estão envolvidas com a amplificação da heterocromatina. A fração C0t-DNA e DOP-PCR evidenciou que a heterocromatina é composta por sequências altamente repetitivas, enquanto que a hibridização em membrana dessa fração em outras Meliponas demonstrou que a heterocromatina dentro do gênero difere de acordo com cada subgrupo.

Repetitive DNAs represent a significant portion of the genome and may be involved in the processes of chromosome variation and genomic rearrangement. These DNAs can be organized in tandem or dispersed, presenting wide variety of composition and location, being in many cases the main constituents of heterochromatin. An application as sequences as markers for an analysis of chromosomal evolution is broad in several orders of insects, whereas for bees this knowledge is still quite restricted. In the Meliponini tribe, the genus Melipona is divided into four subgroups and is the most characteristic chromosomally, being as species of the genus divided into two groups that present a marked differential in the distribution of heterochromatin. One group is represented by species with little heterochromatin (mainly centromeric) while not second group as species presented in heterochromatin dispersed throughout all the chromosomes. Thus, this genus presents itself as a potential model for amplification and diversification studies of repetitive DNAs and heterochromatic sequences. In this context, it uses a species Melipona scutellaris that has large amount of heterochromatin in the chromosomes as model, seeking to understand possible evolutionary events involved in the wide heterochromatic differentiation. Different FISH repeating DNA sequences have been mapped, such as 18S rDNA, U2 DNAs and microsatellites, all with euchromatic location, suggesting that as tested sequences are not involved with heterochromatin amplification. The C0t-DNA and DOP-PCR fraction showed that heterochromatin is composed of highly repetitive sequences, whereas a membrane hybridization of this fraction in other Meliponas demonstrated that heterochromatin within the genus differs according to each subgroup.