Identificación de nuevos intrones del grupo II presentes en los genomas de organismos de procedencia marina

VAZQUEZ, SUSANA C.; NAPOLITANO, NICOLÁS; QUIROGA, CECILIA; MAC CORMACK, WALTER P.

Bernal

Jornada; Primera Jornada Nacional de Biología de ARNs no codificantes; 2017

Universidad de Quilmes y UBA

Los intrones del grupo II son enzimas de ARN o ribozimas que se encuentranampliamente distribuidas en plantas, hongos, algas y bacterias. Estas ribozimas estánconformadas por amplias regiones no codificantes y por una secuencia codificantedenominada iep. Las ribozimas poseen diversas actividades, tales como splicing ymovilización mediante un intermediario de ARN. El ARN y la proteína IEP del intrón delgrupo II actúan coordinadamente lo que resulta en la invasión de un genoma de formaespecífica. El ARN del intrón adquiere sus propiedades gracias al plegado en unaestructura secundaria altamente conservada formada por 6 dominios (DI al DVI). Porotro lado, la proteína IEP permite clasificar a los intrones del grupo II en diversasclases: cloroplasto (Cl1 y Cl2), mitocondrial (Ml) y bacteriano (A a F). Estudios previosdemostraron que los intrones del grupo II se asocian a elementos genéticos móviles(EGM) y a genes de resistencia antibiótica. El objetivo de este trabajo fue identificar ycaracterizar la estructura de intrones del grupo II así como también determinar elentorno genético de estos elementos presentes en organismos de procedencia marina.Para ello, se buscaron intrones del grupo II de las 10 familias conocidas enmetagenomas procedentes de Caleta Potter, Isla 25 de Mayo, Antártida y del MarBáltico en Vartahamnen, Suecia, usando la proteína IEP como query. Esto resultó en448 posibles intrones del grupo II. Se realizó el análisis filogenético de las secuenciasde las proteínas IEP usando el método de máxima verosimilitud con el programaMEGA V.6.0. Esto reveló que 141 ribozimas se agrupaban formando nuevos linajes,por lo que fue posible concluir que existe una mayor variedad de intrones del grupo IIen nichos marinos. El análisis de las estructuras secundarias de 10 ribozimasrepresentativas con el programa mFOLD mostró que estos elementos conservan los 6dominios necesarios para la actividad de splicing y movilización. Por otro lado, seobservó que los intrones del grupo II se habían insertado en el genoma de diversasbacterias como ser Shewanella, Beggiatoa y Vibrio; mientras que otras ribozimas, enorganismos de distintos grupos taxonómicos (Bacteroidetes, Verrumicrobia yAlteromonadales). Asimismo, se comprobó que varios intrones del grupo II selocalizaban de forma adyacente a EGMs.Este estudio evidencia la existencia de nuevas clases de ribozimas bacterianas queposeen todas las características para diseminarse e invadir nuevas regiones de ungenoma. La asociación de estas ribozimas a EGMs sugiere que pueden serdiseminadas a otros organismos por eventos de transferencia horizontal genética,colaborando de esta forma en la evolución de los genomas bacterianos.