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Investigadores informan genoma de referencia para el cromosoma B del maíz

maíz
Crédito: Pixabay / CC0 Public Domain

Tres grupos informaron recientemente una secuencia de referencia para el cromosoma B supernumerario en el maíz en un estudio publicado en línea en PNAS . 

por la Academia China de Ciencias

El grupo del Dr. James Birchler de la Universidad de Missouri, el grupo del Dr. Jan Barto del Instituto de Botánica Experimental de la Academia Checa de Ciencias y el grupo del Dr. Han Fangpu del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia China de Ciencias trabajaron en colaboración en el estudio.

Los cromosomas B supernumerarios persisten en miles de genomas de plantas y animales a pesar de no ser esenciales. Se mantienen en las poblaciones mediante mecanismos de «impulso» que las hacen heredadas a tasas más altas que las típicas mendelianas. Las propiedades clave como su origen, evolución y el mecanismo molecular para su acumulación en el maíz no han sido claras a pesar de que dichos cromosomas han sido una herramienta potente para estudiar la genética del maíz.

Los investigadores utilizaron un conjunto bien establecido de herramientas de secuenciación y mapeo, que incluyen clasificación de flujo de cromosomas, secuenciación de Illumina, mapeo óptico Bionano y captura de conformación de cromatina (Hi-C).

La gran disponibilidad de derivados de deleción aseguró un fuerte andamiaje y verificación del ensamblaje. Además, se identificaron 758 genes que codifican proteínas a partir de la secuencia cromosómica de 125,9 Mb, de los cuales se expresan al menos 88.

Los científicos descubrieron que el contenido genético actual es el resultado de la transferencia continua del complemento cromosómico A durante un período evolutivo prolongado. Este proceso ha ido acompañado de una degradación posterior, aunque también ha continuado la selección para el mantenimiento de este cromosoma no vital.

Los resultados de la anotación demuestran que los elementos transponibles del cromosoma B se comparten con el conjunto de cromosomas A estándar. Sin embargo, el hecho de que múltiples líneas de evidencia no revelen una región sinténica en el cromosoma B con cualquier cromosoma A indica que este cromosoma ha estado presente en el linaje evolutivo durante millones de años, ya que tal sinntenía se ha desintegrado.

El análisis de secuencia y deleción revela que una repetición de ADN específica se encuentra en y alrededor del centrómero que está involucrado con su mecanismo de impulso, que consiste en la no disyunción en la segunda mitosis del polen y la fertilización preferencial del óvulo por el esperma que contiene B.

Este análisis combina inteligentemente comparaciones entre una variedad de acciones de translocación y deleción B junto con muchos años de análisis genético. Este enfoque proporciona una vista única de la secuencia de este cromosoma, así como la caracterización de elementos potencialmente funcionales dentro de él.



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