Identificação de um novo elemento repetitivo de Trypanosoma cruzi que apresenta inserção sítio-específica no genoma

Abstract

Nós identificamos em T. cruzi uma nova família de retroelementos sítioespecífico chamada TcTREZO (Trypanosoma cruzi Tandem Repetitive Element ZO). O elemento TcTREZO é uma repetição de natureza composta sendo constituído por seqüências presentes em outras localidades do genoma não associadas ao elemento. Análise da distribuição do TcTREZO no genoma indica claramente que o elemento está inserido em sítios específicos do genoma. A maioria dos elementos TcTREZO é flanqueada por seqüências conservadas. A região 5´ do elemento é flanqueada por uma seqüência conservada de 68-pb e a região 3´ por um domínio de aproximadamente 500 pb cujas extremidades não são muito bem definidas. Análises de hibridação em “northern blot” e amplificação por RT-PCR indicam a presença de transcritos TcTREZO poliadenilados cujo tamanho (1,6 kb) corresponde ao tamanho do elemento completo. Também foram detectados transcritos de ~ 0,2 kb derivados de uma pequena região do elemento TcTREZO. O número de cópias do elemento foi estimado como sendo de ~ 1800 cópias por genoma haplóide. TcTREZO parece ter sido formado por inserção de seqüências em um elemento progenitor. Uma vez associadas entre si, essas foram amplificadas com sucesso gerando um novo elemento que representa ~ 5 % do genoma de T. cruzi. TcTREZO poderia ter sido originado por um único evento de inserção após o qual o aumento do número de cópias teria ocorrido por “crossing-over” desigual ou conversão gênica. O fato de TcTREZO ser encontrado apenas em T. cruzi sugere que ele possa ter tido algum papel na especiação deste parasita por amplificação e distribuição no genoma. TcTREZO insere-se em sítios específicos, sugerindo que uma endonuclease específica pode ser a responsável por sua inserção em sítios únicos do genoma.

A new family of site-specific retroelements identified in Trypanosoma cruzi, which we named TcTREZO, is described here. TcTREZO appears to be a composite repeated element, since three subregions may be defined within it on the basis of sequence similarities with other T. cruzi sequences. Analysis of the distribution of TcTREZO in the genome clearly indicates that it displays site specificity for insertion. Most TcTREZO elements are flanked by conserved sequences. There is a highly conserved 68-bp sequence at the 5’ end of the element and a sequence domain of ~500 bp without a well-defined borderline at the 3’ end. Northern blot hybridization and RT-PCR analyses showed that TcTREZO transcripts are expressed as oligo (A)-terminated transcripts whose length corresponds to the unit size of the element (1.6 kb). Transcripts of ~0.2 kb derived from a small part of TcTREZO are also detected in steady-state RNA. The copy number of TcTREZO sequences was estimated to be ~ 1800 copies per haploid genome. TcTREZO appears to have been assembled by insertions of sequences into a progenitor element. Once associated with each other, these subunits were amplified as a new transposable element with such remarkable success that TcTREZO comprises ~ 5 % of the T. cruzi genome. TcTREZO could presumably have originated from a single insertion event after which its copy number increased, possibly through unequal sister-chromatid exchange or gene conversion. As it is only present in T. cruzi, TcTREZO could have played a role in the speciation of this parasite by amplification and genome-wide dispersion. TcTREZO shows site specificity for insertion, suggesting that a sequence-specific endonuclease could be responsible for its insertion at a unique site.