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Ver el documento (formato PDF)   Bertoli, Carlos Ignacio.  "Exploración de la arquitectura genética para la respuesta al frío y al etanol en el modelo Drosophila: líneas de selección y mapeo de QTL"  (2011)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
Las respuestas de los organismos a los distintos factores de estrés han sido objeto de estudio desde hace varias décadas. El interés que despertó esta área de conocimiento ha llevado a tomar diferentes enfoques para abordar un tema sumamente complejo como es la respuesta de un organismo a un factor de estrés. Tanto aspectos fisiológicos, como moleculares y genéticos entre otros aspectos, han sido considerados en estudios recientes para develar como es que los organismos responden a la presencia de un estresor. En esta tesis colaboramos, desde la genética cuantitativa, en la búsqueda de la base genética que permita entender más acabadamente que factores intervienen en la recuperación de un individuo cuando se lo expone al frío, así como cuales son los factores que permiten la recuperación y la tolerancia cuando son expuestos a altas concentraciones de etanol. También se buscan posibles correlaciones genéticas entre la recuperación al frío y otros caracteres de historia de vida así como de resistencia a distintas formas de estrés. Hemos hecho uso de un organismo experimental ampliamente utilizado en el área de la genética, Drosophila melanogaster. Asimismo, algunos experimentos también fueron desarrollados en otra especie del mismo género Drosophila, Drosophila buzzatii, que es una especie cactófila. En primer lugar, desarrollamos, mediante selección artificial, líneas para alta y baja velocidad de recuperación al coma por enfriamiento, ambas en Drosophila buzzatii. Una vez constatada la heredabilidad del caracter y la diferenciación significativa entre los fenotipos de ambas líneas evaluamos la posible correlación de este régimen selectivo con distintos caracteres adaptativos, como ser el tiempo de desarrollo, resistencia al golpe de calor, tamaño corporal, resistencia a la inanición, resistencia a los vapores de etanol. También desarrollamos un programa que permite mejorar la eficiencia y precisión de la medición. En segundo lugar, realizamos, mediante la utilización de líneas RIL (líneas recombinantes endocriadas) de Drosophila melanogaster pertenecientes al laboratorio GERES, un mapeo genético para localizar la posible existencia de QTL (loci de caracter cuantitativo) vinculados con las diferencias fenotípicas para la recuperación al frío presentes en las líneas RIL antes mencionadas. En tercer lugar, utilizando estas mismas líneas de Drosophila melanogaster se 4 mapearon tres caracteres vinculados a la respuesta a la exposición al etanol (recuperación y tolerancia en adultos y supervivencia en larvas). Por último, se comparan los resultados obtenidos en los mapeos para la recuperación al frío con los obtenidos en la respuesta al etanol. Si bien se pudo constatar que en Drosophila buzzatii la heredabilidad de la recuperación al coma por enfriamiento es significativa en un régimen selectivo de múltiples generaciones, no se pudo establecer correlaciones genéticas entre este régimen y otros caracteres medidos (tamaño corporal, tiempo de desarrollo, resistencia al calor o resistencia a la inanición). El único caracter que mostró una correlación con el régimen selectivo fue la tolerancia a la exposición al etanol. El mapeo de QTL para la recuperación al frío permitió identificar 3 QTL para los cuales fue posible detectar algunos genes candidatos. Algunos de estos QTL solapan con QTL identificados por otros autores para el mismo caracter de resistencia al frío así como también para otros caracteres de resistencia al calor. Para el caso del mapeo de QTL para la exposición al etanol se encontraron 13 QTL, muchos de estos específicos según el caracter analizado. La superposición de los QTL correspondientes a la respuesta al etanol con los QTL encontrados para la recuperación al frío fue casi nula, así como la superposición entre los mismos caracteres vinculados a la respuesta al etanol. En conjunto, los resultados indican que la arquitectura genética es diferente entre la resistencia al frío y los caracteres mapeados de tolerancia al etanol en el modelo Drosophila. Debido a esto es que podemos decir que la correlación detectada en Drosophila buzzatii parece ser dependiente de la población, lo que nos lleva a plantear que los vínculos entre la respuesta al frío y la respuesta al etanol son débiles y dependientes de la población en estudio.

Abstract:
The responses of organisms to diferent stress factors have been studied for several decades. The interest in this topic has been illustrated from different approaches to address a very complex issue, which is the response of an organism to a stressor. Both physiological and molecular mechanisms, as well as the genetic variation among other issues, have been considered in recent studies to reveal how the organisms respond to the presence of a stressor. In this thesis a quantitative genetic approach is followed to search for the genetic basis of stress resistance to test for factors that are potentially involved in the recovery of an individual when it is exposed to cold stress, and what is the genetic basis for recovery and stress tolerance when exposed to high concentrations of ethanol. This work also test for possible correlations between chill- coma recovery and other adaptive characters, including some life history traits as well as other traits of stress resistance. We made use of an experimental organism widely used in the area of genetics, Drosophila melanogaster. Likewise, another species of the same genus Drosophila is used in other experiments, the cactophilic species Drosophila buzzatii. Firstly, artificial selection was applied to select for both increased and reduced times of chill-coma recovery in Drosophila buzzatii. After constructing divergent lines for chill-coma recovery by artificial selection in D. buzzatii, the possible genetic correlations were tested between this trait and other adaptive traits such as development time, resistance to heat stroke, body size, starvation resistance, resistance to ethanol vapors. I also developed a program that improves the efficiency and precision of measurement. Second, recombinant inbred lines (RIL) of Drosophila melanogaster were used to identify QTL (quantitative trait loci) for chill-coma recovery. Third, the same RIL were used to also map traits of tolerance to ethanol in adults and larvae. Finally, the results are compared between traits of cold and ethanol tolerance. After applying artificial selection for chill-coma recovery in Drosophila buzzatii, replicated lines obtained were divergent for this trait indicating the the trait is heritable. These divergent lines were used to test for any possible genetic correlations between chill-coma recovery and other adaptive traits such as body size, development 6 time, heat-stress resistance and starvation resistance. In these experiments with D. buzzatii, the only character that showed a correlation with selective regime for chill- coma recovery was tolerance to ethanol. QTL mapping for the chill-coma recovery allowed to reveal the presence of 3 QTL where some candidate genes are allocated. Some QTL for chill-coma recover overlapped with QTL with QTL regions detected in previous studies with other mapping populations for both chill-coma recovery and heat-stress resistance. In the case of the QTL mapping for ethanol resistance traits, a total of 13 QTL were identified. There was no consistent overlapping between QTL for chill-coma recovery and QTL for ethanol tolerace. Overall, the results indicate that the genetic architecture of the mapped traits is different between chill-coma recovery and ethanol resistance in the Drosophila model. Because of this we can say is that the correlation detected in Drosophila buzzatii seems to be dependent on the population, which leads us to propose that the ties between the response to cold and response to ethanol are weak and dependent on the study population.

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Registro:
Título : Exploración de la arquitectura genética para la respuesta al frío y al etanol en el modelo Drosophila: líneas de selección y mapeo de QTL     =    Genetic architecture for the responses to cold and ethanol in Drosophila: selection lines and QTL mapping
Autor : Bertoli, Carlos Ignacio
Director : Norry, Fabián Marcelo
Consejero : Reboreda, Juan C.
Jurados : Remis, María I.  ; Mirol, Patricia  ; Schilman, Pablo
Año : 2011
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Grado obtenido : Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Biológicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_4955_Bertoli
Idioma : Español
Area Temática : Biología / Biología Molecular y Celular
Biología / Genética
Palabras claves : DROSOPHILA MELANOGASTER; DROSOPHILA BUZZATII; QTL; LINEAS DE SELECCION; CHILL-COMA; ETANOL; DROSOPHILA MELANOGASTER; DROSOPHILA BUZZATII; QTL; SELECTION LINES; CHILL-COMA; ETHANOL
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