Sazonalidade e produção de glucosinolato fatores importantes no tamanho do genoma em um clado de mostarda

Entre as angiospermas, vemos uma variedade de tamanho do genoma de mais de quatro ordens de grandeza. As espécies podem perder ou ganhar grandes segmentos cromossômicos ou elementos transponíveis menores, podem sofrer perda ou ganho de genes ou sofrer poliploidia. Todos esses eventos podem levar a diferentes tendências na evolução do tamanho do genoma de diferentes clados. No entanto, os fatores externos dessas mudanças são multifatoriais e difíceis de distinguir.

Em um novo artigo publicado em Annals of Botany, os autores principais N. Ivalú Cacho e Patrick J. McIntyre e colegas tentaram determinar quais fatores inter-relacionados são responsáveis ​​pela evolução do tamanho do genoma em um clado diversificado de Brassicaceae. Os pesquisadores verificaram o tamanho do genoma de 47 espécies do gênero Estreptanthus e seus parentes próximos, comparando esses dados com evidências coletadas anteriormente sobre o habitat da espécie, história de vida, preferência de solo, distribuição geográfica e bioquímica. A modelagem foi usada para identificar quais variáveis ​​poderiam explicar melhor as tendências observadas em todo o clado.

As espécies de estudo mostraram variação no tamanho do genoma e na taxa de evolução entre os subclados. Além de um sinal filogenético moderado a forte, os dois fatores considerados mais responsáveis ​​pelo tamanho do genoma foram a sazonalidade do clima e a produção de compostos de glucosinolato. Nenhum dos 'suspeitos usuais' – história de vida, tamanho da área ou biologia do solo – parece ter uma influência importante no tamanho do genoma desse grupo.

No caso da sazonalidade climática, genomas maiores foram associados a ambientes mais sazonais. Isso pode ocorrer porque “ambientes altamente sazonais, onde as condições de temperatura e precipitação relativamente mais favoráveis ​​à divisão celular foram limitadas a janelas curtas, podem geralmente selecionar um crescimento rápido por meio da expansão celular, temporariamente desacoplado da divisão celular”, escrevem os autores. Os compostos de glucosinolato, que funcionam como inibidores de herbívoros, foram produzidos em maiores quantidades por espécies com genomas menores, embora a razão por trás da correlação ainda não seja bem compreendida.

Apesar de encontrar dois fatores significativos na variação do tamanho do genoma neste clado, os melhores modelos produzidos explicaram apenas 20% da variação total, sugerindo que ainda existem fatores importantes a serem levados em consideração.