O genoma do amendoim

Amendoim ou amendoim (Arachis hipogaea) são originários da América do Sul, mas agora são uma das principais culturas alimentares em todo o mundo, com uma produção anual de cerca de 38 milhões de toneladas. Eles são cultivados nos trópicos e subtrópicos, mas são mais importantes na Ásia e na África. Dentro das leguminosas Papilionóides, o amendoim pertence aos Dalbergióides, um clado separado da maioria das outras leguminosas economicamente importantes (ervilhas e feijões) por cerca de 55 milhões de anos de evolução. Eles têm 2n = 20 como um número de cromossomo ancestral e a maioria Arachis espécies têm 2n = 2x = 20 cromossomos, mas A. hipogaea é uma exceção por ter 40 cromossomos. É um alotetraplóide recente, provavelmente resultante da hibridização de duas espécies silvestres seguida de duplicação cromossômica natural.

Um artigo recente em Annals of Botany examina a evolução do A. hipogaea genoma, focando em seu componente altamente repetitivo. Os autores descobriram que uma proporção substancial do conteúdo repetitivo parece ser explicada por relativamente poucos retrotransposons de repetição terminal longa (LTR) e suas cópias truncadas. Os retrotransposons descritos estão todos transcritos, embora os níveis sejam baixos. Eles concluem que a atividade desses retrotransposons tem sido um condutor muito significativo da evolução do genoma desde a divergência dos genomas do amendoim A e B.

É uma característica intrigante dos genomas eucarióticos que os genes que têm o maior significado funcional ocupem apenas uma pequena fração do todo; O DNA repetitivo ocupa a maior parte do genoma e determina a estrutura em larga escala dos cromossomos. A fração repetitiva de genomas de plantas talvez tenha sido mais estudada em genomas de cereais, onde a atividade do retrotransposon resultou na variação dos tamanhos dos genomas dos cereais. Trabalhos anteriores estimaram que os genomas do amendoim A e B divergiram cerca de 3–3 milhões de anos atrás. Só muito recentemente eles foram reunidos por um evento de poliploidia, provavelmente em tempos pré-históricos. Este estudo mostra que uma proporção substancial do componente altamente repetitivo do genoma A do amendoim é responsável por relativamente poucos retrotransposons LTR. Três dos elementos mais abundantes são não autônomos, e dois deles parecem abrigar ORFs 'caronas', em um caso com função relacionada ao retrotransposon e no outro com uma função biológica que ainda precisa ser identificada. Os retrotransposons e outros DNAs repetitivos desempenharam um papel importante na remodelação do genoma, especialmente em regiões intergênicas, ao longo do tempo evolutivo.