Análisis de la variación nucleotídica de regiones candidatas del cromosoma 2 en poblaciones ancestrales y derivadas de Drosophila melanogaster

Abstract

La mosca de la fruta o Drosophila melanogaster se origina en África subsahariana y ha extendido su presencia por todo el mundo gracias a su relación de "comensalismo" con los humanos. Dado que esta expansión es relativamente reciente, los cambios genómicos reflejando la adaptación al nuevo clima y los efectos demográficos deberían ser evidentes en su genoma. En una población de Barcelona se habían encontrado signos de selección natural en ocho fragmentos distintos del cromosoma 2. Este estudio investiga la variación nucleotídica en estas regiones en busca de indicios de selección en seis poblaciones de Drosophila melanogaster, tres de América del Norte y tres de África. Conjuntamente, se realiza un análisis de diferenciación genética entre estas poblaciones. Para este propósito, se localizaron las secuencias en el genoma y se sometieron a análisis utilizando programas bioinformáticos como BLAST, DnaSp, mlcoalsim y mstatspop. A partir de los resultados obtenidos, se derivan las siguientes conclusiones: el análisis revela neutralidad en las regiones estudiadas por el estadístico D. En la mayoría, el estadístico Hn de Fay y Wu indica rechazo a la neutralidad, mostrando señales de selección positiva. La diversidad nucleotídica coincide con estudios previos, sin embargo, la región 59B puede estar sometida a un arrastre selectivo debido a su cercanía con el gen Klp59C. Entre las poblaciones africanas, se evidencia diferenciación genética, estando EF mayormente distanciada, posiblemente debido a su aislamiento geográfico y condiciones climáticas. En las poblaciones estadounidenses, aunque algunos fragmentos muestren diferenciación, los valores de Fst muestran cercanía entre ellas.

The fruit fly, Drosophila melanogaster, originated in sub-Saharan Africa and has expanded its presence worldwide through its 'commensalism' relationship with humans. Given the relatively recent nature of this expansion, genomic changes reflecting adaptation to the new climate and demographic effects should be apparent in its genome. In a population from Barcelona, signs of natural selection had been identified in eight distinct fragments of chromosome 2. This study investigates nucleotide variation in these regions, aiming to detect indications of selection across six populations of Drosophila melanogaster, three from North America and three from Africa. Additionally, a genetic differentiation analysis is conducted among these six populations. To achieve this, sequences were mapped onto the genome and subjected to analysis using bioinformatics programs such as BLAST, DnaSp, mlcoalsim, and mstatspop. From the results obtained, the following conclusions are drawn: the analysis indicates neutrality by statistic D. Fay and Wu's Hn indicates nonneutrality, giving signs of positive selection. Nucleotide diversity aligns with previous studies; however, region 59B may experience genetic hitchhiking due to nearness to gen Klp59C. African populations display genetic differentiation, notably with EF geographically isolated, which possibly impacts its adaptation. Within US populations, although some segments show differentiation, Fst values endorse genetic propinquity.