Genómica poblacional del comportamiento de oviposición en Drosophila melanogaster

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Comprender la relación entre la variación fenotípica y la genotípica ha sido y sigue siendo unode los mayores desafíos de la biología moderna, ya que implica alcanzar una interpretación holísticade la descripción de caracteres complejos y sus relaciones evolutivas utilizando de manera conjuntaherram...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Betti, María Isabel Luján
Otros Autores: Hasson, Esteban
Formato: Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2016
Materias:
DROSOPHILA MELANOGASTER
PREFERENCIA DE OVIPOSICION
ACEPTACION DE RECURSOS DE OVIPOSICION
RECURSOS NATURALES
VARIACION GENETICA
VARIACION FENOTIPICA
GENOMICA
ANALISIS DE ASOCIACION GENOTIPO-FENOTIPO
ANALISIS DE ASOCIACION FENOTIPO
TRANSCRIPTOMA
REDES GENICAS
OVIPOSITION PREFERENCE
OVIPOSITION ACCEPTANCE
NATURAL RESOURCES
GENETIC VARIATION
PHENOTYPIC VARIATION
GENOMICS
GENOME WIDE ASSOCIATION
PHENOTYPIC-TRANSCRIPT ASSOCIATIONS
GENETICS NETWORKS
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6051_Betti
Aporte de:
Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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description Comprender la relación entre la variación fenotípica y la genotípica ha sido y sigue siendo unode los mayores desafíos de la biología moderna, ya que implica alcanzar una interpretación holísticade la descripción de caracteres complejos y sus relaciones evolutivas utilizando de manera conjuntaherramientas de la genómica funcional, la genética cuantitativa, la bioinformática y la genéticaecológica. En insectos fitófagos el comportamiento de oviposición constituye un componente importante dela elección de hábitat. Dada la multiplicidad de factores genéticos y ambientales que parecen afectarsu expresión fenotípica, el mismo puede definirse como un carácter complejo resultante de laparticipación de varios caracteres interdependientes. En esta tesis nos proponemos contribuir alconocimiento de la arquitectura genética del comportamiento de oviposición por medio del estudiogenómico poblacional de dos caracteres complejos relacionados, la preferencia por el sitio deoviposición (PO) y la aceptación de recursos de oviposición (AO) en la especie modelo Drosophilamelanogaster. Para cumplir con nuestros objetivos, cuantificamos la PO y la AO utilizando recursosque las moscas explotan como sustratos de cría en su hábitat natural: uva, tomate y naranja. Losresultados mostraron amplia variación fenotípica tanto de la AO como de la PO en todos losrecursos y combinaciones de recursos ofrecidos. Para ambos caracteres, encontramos que lavariación tiene una base genética y que su expresión depende del recurso (o combinación derecursos) ofrecido. En otras palabras se trata de caracteres cuya expresión depende del ambiente (plasticidad fenotípica). Posteriormente, realizamos análisis de asociación entre la variaciónfenotípica y la variación genética con el objetivo de establecer la arquitectura genética de la AO y la PO. Encontramos que la arquitectura genética de ambos caracteres es poligénica y que los genesque participan de su expresión se encuentran interactuando en redes génicas relacionadas con eldesarrollo del sistema nervioso y del sistema visual. Finalmente, identificamos genes que actúan através de los distintos niveles que conforman el mapa genotipo – fenotipo, presentando evidencia desu accionar en cada nivel por medio de los análisis de asociación entre la variación fenotípica y lavariación a nivel transcriptómico. Podemos concluir, que a lo largo de la presente tesis hemos contribuido al estudio delcomportamiento de oviposición, aportando evidencia de cómo se compone la arquitectura genéticadel mismo a través de los distintos niveles del mapa fenotipo-genotipo e infiriendo la importanciadel comportamiento de oviposición en la historia evolutiva de D. melanogaster.
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En insectos fitófagos el comportamiento de oviposición constituye un componente importante dela elección de hábitat. Dada la multiplicidad de factores genéticos y ambientales que parecen afectarsu expresión fenotípica, el mismo puede definirse como un carácter complejo resultante de laparticipación de varios caracteres interdependientes. En esta tesis nos proponemos contribuir alconocimiento de la arquitectura genética del comportamiento de oviposición por medio del estudiogenómico poblacional de dos caracteres complejos relacionados, la preferencia por el sitio deoviposición (PO) y la aceptación de recursos de oviposición (AO) en la especie modelo Drosophilamelanogaster. Para cumplir con nuestros objetivos, cuantificamos la PO y la AO utilizando recursosque las moscas explotan como sustratos de cría en su hábitat natural: uva, tomate y naranja. Losresultados mostraron amplia variación fenotípica tanto de la AO como de la PO en todos losrecursos y combinaciones de recursos ofrecidos. Para ambos caracteres, encontramos que lavariación tiene una base genética y que su expresión depende del recurso (o combinación derecursos) ofrecido. En otras palabras se trata de caracteres cuya expresión depende del ambiente (plasticidad fenotípica). Posteriormente, realizamos análisis de asociación entre la variaciónfenotípica y la variación genética con el objetivo de establecer la arquitectura genética de la AO y la PO. Encontramos que la arquitectura genética de ambos caracteres es poligénica y que los genesque participan de su expresión se encuentran interactuando en redes génicas relacionadas con eldesarrollo del sistema nervioso y del sistema visual. Finalmente, identificamos genes que actúan através de los distintos niveles que conforman el mapa genotipo – fenotipo, presentando evidencia desu accionar en cada nivel por medio de los análisis de asociación entre la variación fenotípica y lavariación a nivel transcriptómico. Podemos concluir, que a lo largo de la presente tesis hemos contribuido al estudio delcomportamiento de oviposición, aportando evidencia de cómo se compone la arquitectura genéticadel mismo a través de los distintos niveles del mapa fenotipo-genotipo e infiriendo la importanciadel comportamiento de oviposición en la historia evolutiva de D. melanogaster. Understanding the relationship between the phenotype and the genotype is one of the biggestchallenges in modern biology. It implies reaching a holistic interpretation of the description ofcomplex traits and their evolutionary relationships using functional genomics, quantitative genetics,bioinformatics and ecological genetics tools. In phytophagous insects, oviposition behavior is an important component of habitat selectionand given the multiplicity of genetic and environmental factors affecting its expression, it is definedas a complex character resulting from the sum of interdependent traits. In this thesis, we contributeto the knowledge of the genetic architecture of oviposition behavior by studying the populationgenomics of oviposition site preference (PO) and the acceptance for oviposition resources (AO) inthe model species Drosophila melanogaster. First, we quantified the PO and AO by offeringfemales grape, tomato and orange as breeding resources. Our results showed that phenotypicvariation, in both traits, depends on the environment (phenotypic plasticity) and has a genetic basis. Next, we proceed to delineate the genetic arquitecture of PO and AO by performing genomewide association studies (GWAS). We found that the genetic architecture of both traits is enriched inmany genes that participate in genetic networks related to development of the nervous and visualsystems. Finally, we identify genes that are involved at different levels of the genotype – phenotype mapby means of association analysis between phenotypic and transcriptomic variation. Our results are a contribution to the knowledge of oviposition behavior and its importance in theevolutionary history of D. melanogaster by successfully combining the study of variation across thegenetic, transcriptomic and phenotypic levels. Fil: Betti, María Isabel Luján. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2016-03-07 info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf spa info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6051_Betti

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