As espécies Xenopus tropicalis e X. laevis são dois importantes organismos-modelo para o estudo de evolução, genética e biologia do desenvolvimento. As duas espécies estão distribuídas no continente africano e pertencem a família Pipidae. Desta mesma família, apenas o gênero Pipa ocorre na América do Sul, sendo  que no Brasil ocorrem cinco das sete espécies descritas para este gênero. Enquanto X. tropicalis apresenta 2n=20 cromossomos, a história de evolução genômica de X. laevis é uma pouco mais complexa: seu processo de especiação foi decorrente da hibridação (alopoliploidia) de duas espécies parentais já extintas, ambas portadoras de 2n=18 cromossomos, gerando um cariótipo 2n=36 cromossomos. Este evento de alopoliploidia ocorreu a 17-18 milhões de anos atrás e atualmente é possível distinguir dois subgenomas nesta espécie, uma chamado de subgenoma S (small) e o outro de L (large). Rearranjos intracromossômicos e deleções marcaram a reorganização cariotípica desta espécie. Ficamos intrigados em estudar conteúdos de DNAs repetitivos, especificamente, dos retrotransposons da ordem DIRs, e entender como ocorreu a evolução desses elementos no genoma dessas duas espécies, que partilharam de um último ancestral comum a cerca de 48 milhões de anos!

O trabalho foi focado nos retrotransposons da superfamília DIRs-like e Ngaro-like. Avaliamos a diversidade de cópias, sua estrutura e nível de integridade molecular e estimamos temporalmente ondas de amplificação desses elementos em cada genoma. Nossos dados revelaram maior sucesso dos elementos da superfamília DIRs-like em ambos genomas, com maior número de cópias e diversidade de famílias. Curiosamente, encontramos ondas de invasão antiga desses elementos no genoma de X. laevis, possivelmente já ocorridas nas espécies parentais antes do processo de hibridação. Avaliando dados de expressão, identificamos atividade transcricional de cópias de ambas as famílias nos genomas, o que foi concordante com a identificação de cópias ainda intactas neste genoma, com todo potencial de realizarem novas inserções. Os dados foram recentemente pulicados no periódico internacional G3 (Genes, Genome, Genetics) e integram os estudos realizados no projeto de tese da aluna Camilla Borges Gazolla e conta com a colaboração da Dra. Adriana Ludwig do Instituto Carlos Chagas, especialista em evolução de elementos genéticos móveis.

O próximo passo deste trabalho será mapear essas cópias nos cromossomos de X. tropicalis e de Pipa carvalhoi (espécie do gênero-irmão, e também portadora de 2n=20 cromossomos) por meio de ensaios de hibridação “in situ” fluorescente (FISH) e assim demonstrar sua organização nos cariótipos e seu papel na evolução e diversificação cromossômica nesta família de anuros.

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