Ayer jueves tuvo lugar la exposición y defensa de la Tesis Doctoral Ana María Gálvez Galván en el Instituto de Agricultura Sostenible del CSIC en Córdoba. Su Tesis Doctoral titulada “Cytogenetic and molecular characterization of wheat and barley chromosome ends involved in chromosome recognition and pairing during meiosis” ha sido desarrollada bajo la supervisión de la Dra. Pilar Prieto Aranda del Instituto de Agricultura Sostenible.
Resumen:
El reconocimiento y la asociación entre cromosomas homólogos durante la meiosis es esencial para la formación de gametos viables, un proceso particularmente complejo en cereales poliploides como el trigo harinero (Triticum aestivum; 2n=6x=42) y el trigo duro (T. turgidum; 2n=4x=28) debido a la coexistencia de distintos subgenomas. En esta tesis se demuestra que las regiones teloméricas y subteloméricas, tradicionalmente consideradas meramente estructurales, cumplen además un papel crucial como centros dinámicos de identidad cromosómica y de inicio del reconocimiento homólogo, ya que contienen elementos repetidos esenciales que facilitan dicho proceso. Se revela la existencia de un “código de barras” molecular en los extremos cromosómicos que regula la asociación homóloga, mostrando que telómeros y subtelómeros presentan una variabilidad estructural mucho mayor de la esperada y funcionan como regiones activas de remodelación de la cromatina, cuya comprensión abre la puerta al desarrollo de estrategias de mejora genética en trigo. El análisis del satelitoma, conjunto del ADN satélite (satDNA, secuencias cortas repetidas en tándem) en dichas especies de trigo cultivadas y especies relacionadas silvestres usadas como fuente de variabilidad genética para la mejora de trigo, muestra que se localiza preferentemente en regiones subteloméricas y se organiza en múltiples familias específicas que confieren identidad cromosómica y pueden servir como marcadores moleculares y citogenéticos. La identificación de estas familias de satDNA en las diferentes especies analizadas ha permitido generar un mapa físico integrado que constituye una herramienta clave para estudios genómicos y programas de mejora. Además, la comparación entre el satelitoma de trigo harinero y trigo duro revela divergencias, expansiones y contracciones rápidas en estas secuencias en menos de 8 000 años, resaltando el efecto de la domesticación y la selección y apoyando la hipótesis de que contribuyen a definir la identidad cromosómica y la especificidad de especie. Asimismo, el estudio del satelitoma de cebadas de interés agronómico (Hordeum chilense y H. vulgare) ha permitido identificar 46 familias agrupadas en 36 grupos de homología con perfiles divergentes que confirman la existencia de linajes genéticos diferenciados, describiendo además satélites peri(centroméricos) que aportan plasticidad al centrómero y subteloméricos cuya variabilidad apoya su contribución en el reconocimiento y asociación entre cromosomas homólogos. En conjunto, este trabajo demuestra que las regiones terminales de los cromosomas son altamente dinámicas, variables y específicas según el cromosoma, subgenoma y la especie, constituyendo nodos clave para la regulación de las asociaciones cromosómicas en meiosis y conteniendo parámetros moleculares como G-cuádruplex, contenido GC, islas CpG y elementos móviles que definen un “código de barras” cromosómico. La diversidad adaptativa del satADN y su interacción con elementos transponibles reflejan reorganizaciones recientes asociadas a la evolución y domesticación de los trigos y cebadas estudiados, aportando conocimientos fundamentales para entender los mecanismos del reconocimiento entre cromosomas homólogos, optimizar cruzamientos interespecíficos e implementar estrategias de mejora genética más precisas y eficientes en cereales con genomas complejos.
Artículos publicados:
- Bread wheat satellitome: a complex scenario in a huge genome. https://link.springer.com/article/10.1007/s11103-023-01404-x
2. The highly dynamic satellitomes of cultivated wheat species. https://academic.oup.com/aob/article/134/6/975/7745857?login=false
3. Highly divergent satellitomes of two barley species of agronomic importance, Hordeum chilense and H. vulgare.https://link.springer.com/article/10.1007/s11103-024-01501-5
4. Role of chromosome ends in meiotic stability, recombination and wheat evolution in the context of breeding. https://link.springer.com/article/10.1186/s12870-025-08020-5
¡Magnífico trabajo!
¡Enhorabuena a la nueva Dra. Gálvez!
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