TESIS DOCTORAL Departamento de Bioquímica, Genética e Inmunología Área de Genética TESIS DOCTORAL Papel de la metilación del ADN en el control del desarrollo y la estabilidad genómica de dos especies de peces anádromas (Petromyzon marinus y Salmo trutta) Memoria presentada por Lara Covelo Soto Para optar al grado de Doctora por la Universidad de Vigo. Directoras: Paloma Morán Martínez y María Saura Álvarez Vigo, Marzo de 2015 Abreviaturas 5mC: 5’ methylcytosine / 5’-metilcitosina ADN (DNA): Deoxyribonucleic acid / Ácido desoxirribonucleico AFLP: Amplified fragment length polymorphism / Polimorfismos en la longitud de los fragmentos amplificados AMOVA: Analysis of molecular variance / Análisis de la varianza molecular ARN (RNA): Ribonucleic acid / Ácido ribonucleico ARNm (RNAm): Messenger RNA / ARN mensajero AT: adenine-timine /adenina-timina BLAST: Basic local alignment search tool BSA: Bovine serum albumin / Albúmina de suero bovina CMA: Chromomycin A3 / Cromomicina A3 DAPI: 4’,6-diamino-2-phenylindole / 4’,6-diamino-2-fenilindol DNMTs: DNA methyltransferases / ADN metiltransferasas dNTP: Deoxynucleotide triphosphate /desoxinucleótido trifosfato FDR: False discovery rate / Tasa de falsos descubrimientos FISH: Fluorescence in situ hybridation / Hibridación in situ fluorescente FITC: Fluorescein isothiocyanate / Isotiocianato de fluoresceína GC: Guanine-cytosine / Guanina-citosina HATs: Histone acetyltransferases / Histona acetiltransferasas HDACs: Histone deacetylase / Histona deacetilasas HKDMs: Histone demethylases / Histona demetilasas HMTs: Histone methytransferase / Histona metiltransferasas ARNmi: microRNA / microARN MSAP: Methylation Sensitive Amplified Polymorphism / Amplificación de polimorfismos sensible a metilación MSL: Methylation-Susceptible Loci / Loci susceptible de metilación NML: Nonmethylated Loci / Loci no metilados NORs: Nucleolar Organizer Regions / Regiones organizadoras nucleolares i pb (bp): base pairs / pares de bases PBST: Phosphate saline solution Tween-20 / Solución salina tamponada con fosfato y Tween-20 PCoA: Principal component analysis / Análisis de componentes principales PCR: Polymerase chain reaction / Reacción en cadena de la polimerasa PI: Propidium iodide / Yoduro de propidio satDNA: satellite DNA / ADN satélite SSC: Saline-sodium citrate / Citrato de sodio-salino TEs: Transposable elements/ Elementos transponibles TRITC: Tetramethylrhodamine isothiocyanate / isotiocianato tetrametilrodamina WGD: Whole genome duplication / Duplicación del genoma completo ÍNDICE DE CONTENIDOS Abreviaturas ................................................................................................ i Introducción ................................................................................................ 1 Procesos epigenéticos .............................................................................. 3 I. Metilación del ADN ................................................................... 4 II. Modificaciones en histonas y remodelado de la cromatina ........ 7 III. RNA no-codificante ................................................................. 8 Metilación en el desarrollo ...................................................................... 9 Control de elementos repetitivos y mantenimiento estructural del genoma ........................................................................................... 10 Tecnologías para el estudio de la metilación del ADN ............................ 11 Peces anádromos: Petromyzon marinus y Salmo trutta ........................... 19 I. Lamprea de mar (Petromyzon marinus) ................................... 20 II. Trucha común (Salmo trutta) .................................................. 23 Objetivos ............................................................................................... 27 Capítulo 1: Reorganización genómica y modificación epigenética de la cromática en la lamprea de mar (Petromyzon marinus) .......................... 29 Capítulo 2: Control de la metamorfosis mediante la metilación del ADN en la lamprea de mar (Petromyzon marinus) .......................................... 49 Capítulo 3: Estudio de los cambios en el patrón de metilación genómico en truchas (Salmo trutta) diploides y triploides ...................................... 63 Resumen y Discusión ................................................................................ 81 Summary and Discussion ......................................................................... 91 Conclusions ............................................................................................. 101 Anexo ....................................................................................................... 105 Referencias .............................................................................................. 113 Glosario .................................................................................................... 133 Introducción