Transcriptomas de gametofitos de las plantas tienen una mayor proporción de genes jóvenes que los esporofitos además de una más rápida evolución.

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NOMBRE: Ana Gabriela Noboa

NRC: 2432

FECHA: 11/05/2016

TEMA:

Transcriptomas de gametofitos de las plantas tienen una mayor proporción de genes jóvenes que  los esporofitos además de una más rápida evolución.

AUTORES: Toni I. Gossmann, Dounia Saleh

REVISTA: Molecular biology and evolution

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OBJETIVOS

• Caracterizar los patrones evolutivos del genoma de la expresión génica de ancho en los tejidos reproductivos en el gametofito y compararlas con las etapas de desarrollo del esporofito.
• Analizar la conservación evolutiva y la diversidad genética de los genes codificantes de proteínas a partir de datos del transcriptoma basada en microarrays de tres especies de plantas, Arabidopsis thaliana, arroz (Oryza sativa), y soja (Glycine max).

RESOLUCIÓN DE OBJETIVOS

Para el análisis de la variabilidad genética de las tres especies de plantas se utilizó un software que nos permita obtener la secuencia de datos a partir de la base de datos del genoma de la planta. Se utilizó secuencia de comandos R y Phyton para llevar a cabo los análisis estadísticos. En la parte de expresión génica se centraron en las etapas de desarrollo anteriores a la gametogénesis, durante la gametogénesis y desarrollos embrionarios. Desde diferentes condiciones de laboratorio pueden afectar a los patrones de expresión, se ha controlado para estos efectos en los datos de A. thaliana mediante la eliminación de los conjuntos de datos que se obtuvieron de las plantas con diferentes condiciones de crecimiento antes de la extracción de RNA (expediente complementario S1, material complementario en línea). Para comprobar si las diferencias en la expresión entre las condiciones experimentales fueron insignificantes en comparación con las diferencias entre etapas, se generaron diagramas de dispersión para la etapa de polen maduro. Para los parámetros evolutivos se obtuvieron estimaciones para el TAI, TDI, y TPI para cada etapa de desarrollo. Un índice de transcriptoma es la media de un parámetro evolutivo como la edad gen (TAI), la divergencia (TDI), y la diversidad (TPI) que se pondera por el nivel de expresión de cada gen. Los genes más antiguos tienen un valor edad gen de 1 y el valor más alto edad gen fue asignado a los genes que son específicos de una especie dada (genes más pequeños). Para A. thaliana se clasificaron 13 phylostrata, 9 para el arroz, 15 de frijol de soya y 5 para P. patens. En total se utilizaron 40 genomas de plantas, los detalles sobre el orden jerárquico, los genomas asignados a cada filo estrato.
Para calcular una estimación por gen de divergencia , se calculó dN / dS / dSdN usando alineamientos de pares de genes homólogos identificados por INPARANOID partir de la comparación del genoma completo con su respectivo grupo externo. Se obtuvieron estimaciones por genes de dN / dS / dSdN ( = Ka / Ks = Ka / Ks ) estima para los genes específicos de pares de especies con el KaKs_calculator. Se introduce también una nueva estadística de prueba , el TPI . Se calculó el índice de transcriptoma media ponderada de un parámetro evolutivo x , y supusimos que la mediana ponderada del índice de evolución es entonces XF con tal que f[pic 3] y  [pic 4].

CONCLUSIONES

• El patrón de reloj de arena está restringido a un lapso de tiempo muy corto de desarrollo de la planta embrión. Por lo tanto, se necesitan más investigaciones para verificar el reloj de arena transcriptómica como un patrón general de desarrollo de la planta debido a que los índices de transcriptoma no son consistentemente más bajos durante la embriogénesis que en otras etapas de desarrollo.
• El tamaño de la evolución de la reproducción se ve en cuatro especies de plantas que ilustran que las fuerzas evolutivas que actúan durante el desarrollo reproductivo de las plantas dejan una huella importante en la composición genómica de los genes codificantes de proteínas.  Esto es consistente con la diversidad fenotípica de los rasgos reproductivos pero destaca, además, la importancia de la reproducción de las plantas para la comprensión de las fuerzas evolutivas que determinan la relación de variación genómica y fenotípica en las plantas.
• Para probar si el tamaño evolutivo  es un patrón general de evolución de las plantas y para separar los diferentes factores que influyen en ella, la investigación de las especies de plantas con fuertes diferencias en su modo de reproducción en comparación con nuestra especie estudio será útil. Ejemplos de ello son las plantas, los árboles de cruzamiento lejano diecious polinizadas por el viento, plantas con flores polinizadas por insectos y especies con mayor complejidad de la generación gametofito.

COMENTARIO

El estudio de los transcriptomas de gametofitos de las plantas y la demostración de que tienen una mayor proporción de genes jóvenes que  los esporofitos además de una más rápida evolución pone de relieve la importancia de la reproducción de las plantas para la comprensión de las fuerzas evolutivas que determinan la relación de variación genómica y fenotípica de las plantas.

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