Droosphila willistoni é uma espécie pertencente ao subgênero Sophophora com origem e distribuição Neotropical. Esta espécie é um intrigante modelo biológico para diferentes pesquisas em genética evolutiva e de populações, evolução molecular e ecologia. Sua característica mais proeminente é a elevada ocorrência de polimorfismo cromossômico para inversões paracêntricas segregantes, sendo considerada por muitos especialistas como a espécie mais polimórfica do gênero Drosophila. O genoma da linhagem Gd-H4-1 de Drosophila willistoni, oriunda da Ilha Guadalupe (Caribe), foi sequenciado no Consórcio Drosophila 12 Genomes (2007). Nosso grupo de pesquisa do Laboratório de Drosophila da UFRGS é referência mundial no estudo da caracterização do polimorfismo cromossômico de Drosophila willistoni. A disponibilização do genoma desta espécie trouxe novos desafios e motivações para as análises envolvendo este organismo-modelo tão peculiar, especificamente no que concerne à gênese de suas inversões cromossômicas. O presente estudo visa delimitar, pela primeira vez, os pontos de quebra da inversão IIL-H do cromossomo II de Drosophila willistoni, na linhagem sequenciada Gd-H4-1, e na linhagem SG12.00 coletada no Uruguai e portadora da inversão IIL-H fixada. Esta delimitação é o primeiro passo para a subsequente caracterização molecular desta região, a fim de tentar inferir o possível mecanismo que originou esta inversão e as consequências genômicas que esta possa acarretar. A primeira análise comparou o padrão cromossômico do braço IIL entre a linhagem sequenciada Gd-H4-1 e o fotomapa de Drosophila willistoni, mostrando que o braço IIL da linhagem sequenciada apresenta os arranjos IIL-A e IIL-F fixados que o diferencia do arranjo do fotomapa. Dada a devida caracterização cromossômica da linhagem sequenciada, estabeleceu-se que esta seria o padrão para a análise dos pontos de quebra das inversões em Drosophila willistoni (Capítulo III, Tópico III.1). Para o estudo dos pontos de quebra da inversão IIL-H faz-se necessária a comparação destas regiões genômicas, entre a linhagem sequenciada padrão e outra linhagem de Drosophila willistoni que possua a inversão IIL-H fixada. Sendo assim, escolheu-se a linhagem SG12.00, a qual tinha seu padrão cromossômico caracterizado. Já o estabelecimento das diferenças do padrão cromossômico no braço IIL entre as duas linhagens foi obtido por cruzamentos recíprocos entre estas, mostrando que o braço IIL da linhagem SG12.00 difere do arranjo cromossômico da Gd-H4-1 pela ocorrência dos arranjos IIL-A, IIL-F e IIL-H fixados (Capítulo III, Tópico III.2). As análises acerca da montagem dos scaffolds do genoma do cromossomo II de Drosophila willistoni foram feitas a partir do estabelecimento de 18 sondas mapeadas fisicamente neste cromossomo da linhagem Gd-H4-1, por hibridação in situ não fluorescente. Adicionalmente, quatro sondas foram estabelecidas, uma para o braço cromossômico XL, uma para o cromossomo III, e duas para o braço cromossômico XR. Os resultados obtidos mudam a tradicional inferência dos Elementos de Muller respectivos aos braços IIL e IIR do cromossomo II de Drosophia willistoni, bem como mostram que a orientação dos scaffolds do braço cromossômico IIR estava invertida (Capítulo III, Tópico III.3 e Capítulo V). Para a delimitação dos genes flanqueadores dos pontos de quebra distal e proximal da inversão IIL-H de Drosophila willistoni foram executadas diferentes etapas de planejamento e estabelecimento de sondas gênicas e intergênicas, mapeadas fisicamente por hibridação in situ não fluorescente juntamente com a tentativa de delimitação dos pontos de quebra pela técnica da PCR. A delimitação do ponto de quebra proximal da inversão IIL-H foi mais laboriosa e complexa, mostrando que este ponto está envolvido com o reuso de uma sequência de aproximadamente 1.212 pb pelo ponto de quebra distal da inversão IIL-F, bem como a ocorrência da duplicação desta mesma sequência (Capítulo III, Tópico III.4). / Drosophila willistoni is a Neotropical species member of the Sophophora subgenus. This species is an interesting model organism for several researchers on evolutionary biology, population genetics, molecular evolution and ecology. This species is mainly characterized by its huge chromosomal polymorphism of paracentric segregating inversions, being considered by several experts as the most polymorphic Drosophila species. The genome of the Gd-H4-1 strain of Drosophila willistoni, collected in the Caribbean Guadaloupe Island, was sequenced by the Drosophila 12 Genomes Consortium (2007). Our research group at Drosophila Laboratory of the UFRGS, member of such Consortium, is worldwide recognized in the study of the chromosomal polymorphism of Drosophila willistoni. The availability of the Drosophila willistoni fully sequenced genome created new challenges and incentived the study of this special model organism, mainly respect to the genesis of its chromosomal inversions. For the first time, the present Thesis aimed to characterize detect and delineate the breakpoints of a chromosomal inversion in Drosophila willistoni - the IIL-H inversion in the Gd-H4-1 and in the Uruguayan SG12.00, a homozygous strain for the IIL-H inversion. This is the first step, for a further molecular characterization of this region, in order to reveal the possible mechanism that generated that inversion and the genomic consequences of this event. The first analysis here performed, compared the chromosomal banding pattern of the IIL arm with that of the sequenced Gd-H4-1 and those of the photomap of Drosophila willistoni, showing that IIL of the sequenced strain presents the IIL-A and IIL-F in homozygosis. Such characteristic differentiate Gd-H4-1 of the assumed standard arrangement. Considering the characterization of the sequenced strain, it was established that it should be considered as standard for the analysis of the breakpoints of the Drosophila willistoni inversions (Chapter III, Topic III.1). To determine the breakpoints of the IIL-H inversion, it was necessary to compare such regions with those of other strain of Drosophila willistoni, with the IIL-H inversion fixed in homozygosis, the Uruguayan strain SG12.00. The establishment of the precise difference between the chromosomal arrangements of the IIL arm of both strains was obtained through reciprocal crossings between them. It was observed that the IIL arm in the SG12.00 strain differ of that of the Gd-H4-1 strain, by the occurrence of the IIL-A, IIL-F e IIL-H fixed arrangements (Chapter III, Topic III.2). Analyses of the scaffolds assemblage of the chromosome II of Drosophila willistoni were performed through the use of 18 probes mapped by non-fluorescent in situ hybridization in the chromosomes of the Gd-H4-1 strain. Additionally, four other probes were hybridized, one in the XL chromosomal arm, one in the third chromosome and two in the XR arm. The results obtained in this study changed the traditional inference of the genic content of Muller Elements for the IIL and IIR chromosomal arms of Drosophia willistoni, and demonstrated that the orientation of the scaffolds of the chromosomal arm IIR was inverted (Chapter III, Topic III.3). To determine the genes flanking the distal and proximal breakpoints of the IIL-H inversion of Drosophila willistoni we followed several methodological steps. The first was the planning and the choice of probes of genic and intergenic sequences, and their physical mapping by non-fluorescent in situ hybridization and an attempt to define the breakpoints by PCR The delimitation of the proximal breakpoint of IIL-H was laborious and more complex, showing that this breakpoint is involved with the reuse of a 1.212 pb sequence by the distal breakpoint of the IIL-F invrsion, and is also involved with the duplication of this same sequence (Chapter III, Topic III.4).

O elemento transponível Galileo foi encontrado em Drosophila buzzatii e é apontado como o responsável pela formação de três inversões descritas para esta espécie: 2j, 2z3 e 2q7, através de recombinação ectópica. Análises in silico dos 12 genomas de Drosophila disponíveis constatou que ele é distribuído no gênero, estando presente também nos genomas de D. ananassae, D. pseudoobscura, D. persimilis, D. mojavensis, D. willistoni, as quais são reconhecidamente polimórficas, e D. virilis. Drosophila willistoni destacou-se nestas análises devido à presença de 495 cópias defectivas do elemento transponível Galileo encontradas em seu genoma, uma quantidade maior do que nas demais espécies. Estes achados somados com o fato de D. willistoni figurar entre as espécies mais polimórficas de Drosophila abrem um estimulante campo para os estudos da associação do elemento transponível Galileo com seu polimorfismo. O presente estudo analisou através de hibridização in situ a presença do elemento transponível Galileo nos cromossomos politênicos de três linhagens de D. willistoni oriundas de locais distintos da distribuição geográfica da espécie: Gd-H4-1 (América Central), a linhagem utilizada no sequenciamento; WIP-4 (nordeste do Brasil) e 17A2 (sul do Brasil), e estabeleceu as coincidências de inserções deste elemento com pontos de quebra descritos para a espécie e as coincidências com sítios de inserções do elemento P. Para tal, utilizou-se uma sonda com 2441 pb, baseada na maior variante do elemento transponível Galileo encontrada in silico, a qual não engloba suas repetições terminais invertidas (TIRs), portanto somente hibridiza com cópias mais completas do elemento. Nossas análises encontraram 100 sítios de inserções do elemento transponível Galileo distribuídos em todos os cromossomos de D. willistoni. Destes, 20 coincidem com pontos de quebra para inversões paracêntricas descritas, dois com pontos de quebra de uma rara inversão pericêntrica descrita e 10 com sítios de inserção do elemento P. O padrão de distribuição dos sinais de hibridização foi altamente similar entre as três linhagens. Também foram encontrados sinais de hibridizações nos cromocentros das linhagens analisadas. Associações estatisticamente significativas de sítios de inserção do elemento transponível Galileo com pontos de quebra ocorreram nos braços cromossômicos XR e IIL em Gd-H4-1 e IIL em WIP-4. Quando o reuso (compartilhamento) dos pontos de quebras para as diferentes inversões foi considerado, o cromossomo III também apresentou associações estatisticamente significativas em Gd-H4-1 e WIP-4. As análises quanto à distribuição geográfica das inversões mostrou que houve maior coincidência de sítios de inserções do elemento transponível Galileo que correspondem a pontos de quebra de inversões com distribuição restrita, ou seja, provavelmente mais recentes na história evolutiva da espécie. Com base em nossos resultados, é possível inferir que o elemento transponível Galileo é um elemento transponível antigo no genoma de Drosophila willistoni, e que a sua maior prevalência com pontos de quebra de inversões mais recentes pode estar associada à sua característica de formar estruturas secundárias quando desnaturado e assim promover rearranjos cromossômicos, mesmo se tratando de uma cópia defectiva. / The Galileo transposable element was discovered in Drosophila buzzatii and was appointed as responsible for the formation of three chromosomal inversions: 2j, 2z3 e 2q7 by ectopic recombination. In silico analyses of the 12 Drosophila genomes available showed that it is widely distributed in the genus, being present in the genomes of D. ananassae, D. pseudoobscura, D. persimilis, D. mojavensis, D. willistoni, recognized as chromosomally polymorphic, and in D. virilis. Drosophila willistoni was particularly interesting among the others, because of the finding of 495 defective copies of the Galileo transposable element in its genome, the highest amount found among all the studied species. Those results, and the fact that D. willistoni is one of the most polymorphic species of Drosophila, opened a stimulating field of study for the probable relationship between the Galileo transposable element and its chromosomal polymorphism. In the present study we analyzed the presence and the polytene chromosomal localization of the Galileo transposable element in three strains of D. willistoni from different geographical origins, through in situ hybridization: Gd-H4-1 (from Guadaloupe Island, Central America), the strain sequenced; WIP-4 (from Northeast Brazil) and 17A2 (from South Brazil), and detected coincidences of the Galileo transposable element insertion sites with break points of inversions known in this species and with sites of P element insertions. For this, we used a 2441 pb probe, drawn according to the larger variant of the Galileo transposable element found in silico, not including its inverted terminal repetitions (TIRs), thus only hybridizing with more complete copies of the element. We registered 100 sites of the Galileo transposable element insertions, distributed in all chromosomes of Drosophila willistoni. Among them, 20 coincide with break points of described paracentric inversions, two with those of a rare pericentric inversion and 10 with insertion sites of the P transposable element. The pattern of distribution of the hybridization signals was highly similar among the three strains. We also found hybridization signals in the chromocenters of all the strains analyzed. Statistically significant associations between insertion sites of the Galileo transposable element insertions with break points of inversions were detected in the chromosomal arms XR and IIL in Gd-H4-1 and IIL in WIP-4 samples. When the reuse (sharing) of the break points of different inversions was evaluated, we observed significant associations in the data of the third chromosome (III) of the Gd-H4-1 and WIP-4 samples. The analyses of the geographical distribution of the inversions showed higher coincidences of the Galileo transposable element insertions and break points of inversions with narrower distribution, i.e., apparently more recent in the evolutionary history of the species. Considering all our findings, we suggest Galileo as an ancient transposable element in the genome of D. willistoni, and that its apparent preference for break points of more recent inversions, can be due to its molecular characteristic of forming secondary structures when denatured, so promoting chromosomal rearrangements, even if it is a defective copy.

Droosphila willistoni é uma espécie pertencente ao subgênero Sophophora com origem e distribuição Neotropical. Esta espécie é um intrigante modelo biológico para diferentes pesquisas em genética evolutiva e de populações, evolução molecular e ecologia. Sua característica mais proeminente é a elevada ocorrência de polimorfismo cromossômico para inversões paracêntricas segregantes, sendo considerada por muitos especialistas como a espécie mais polimórfica do gênero Drosophila. O genoma da linhagem Gd-H4-1 de Drosophila willistoni, oriunda da Ilha Guadalupe (Caribe), foi sequenciado no Consórcio Drosophila 12 Genomes (2007). Nosso grupo de pesquisa do Laboratório de Drosophila da UFRGS é referência mundial no estudo da caracterização do polimorfismo cromossômico de Drosophila willistoni. A disponibilização do genoma desta espécie trouxe novos desafios e motivações para as análises envolvendo este organismo-modelo tão peculiar, especificamente no que concerne à gênese de suas inversões cromossômicas. O presente estudo visa delimitar, pela primeira vez, os pontos de quebra da inversão IIL-H do cromossomo II de Drosophila willistoni, na linhagem sequenciada Gd-H4-1, e na linhagem SG12.00 coletada no Uruguai e portadora da inversão IIL-H fixada. Esta delimitação é o primeiro passo para a subsequente caracterização molecular desta região, a fim de tentar inferir o possível mecanismo que originou esta inversão e as consequências genômicas que esta possa acarretar. A primeira análise comparou o padrão cromossômico do braço IIL entre a linhagem sequenciada Gd-H4-1 e o fotomapa de Drosophila willistoni, mostrando que o braço IIL da linhagem sequenciada apresenta os arranjos IIL-A e IIL-F fixados que o diferencia do arranjo do fotomapa. Dada a devida caracterização cromossômica da linhagem sequenciada, estabeleceu-se que esta seria o padrão para a análise dos pontos de quebra das inversões em Drosophila willistoni (Capítulo III, Tópico III.1). Para o estudo dos pontos de quebra da inversão IIL-H faz-se necessária a comparação destas regiões genômicas, entre a linhagem sequenciada padrão e outra linhagem de Drosophila willistoni que possua a inversão IIL-H fixada. Sendo assim, escolheu-se a linhagem SG12.00, a qual tinha seu padrão cromossômico caracterizado. Já o estabelecimento das diferenças do padrão cromossômico no braço IIL entre as duas linhagens foi obtido por cruzamentos recíprocos entre estas, mostrando que o braço IIL da linhagem SG12.00 difere do arranjo cromossômico da Gd-H4-1 pela ocorrência dos arranjos IIL-A, IIL-F e IIL-H fixados (Capítulo III, Tópico III.2). As análises acerca da montagem dos scaffolds do genoma do cromossomo II de Drosophila willistoni foram feitas a partir do estabelecimento de 18 sondas mapeadas fisicamente neste cromossomo da linhagem Gd-H4-1, por hibridação in situ não fluorescente. Adicionalmente, quatro sondas foram estabelecidas, uma para o braço cromossômico XL, uma para o cromossomo III, e duas para o braço cromossômico XR. Os resultados obtidos mudam a tradicional inferência dos Elementos de Muller respectivos aos braços IIL e IIR do cromossomo II de Drosophia willistoni, bem como mostram que a orientação dos scaffolds do braço cromossômico IIR estava invertida (Capítulo III, Tópico III.3 e Capítulo V). Para a delimitação dos genes flanqueadores dos pontos de quebra distal e proximal da inversão IIL-H de Drosophila willistoni foram executadas diferentes etapas de planejamento e estabelecimento de sondas gênicas e intergênicas, mapeadas fisicamente por hibridação in situ não fluorescente juntamente com a tentativa de delimitação dos pontos de quebra pela técnica da PCR. A delimitação do ponto de quebra proximal da inversão IIL-H foi mais laboriosa e complexa, mostrando que este ponto está envolvido com o reuso de uma sequência de aproximadamente 1.212 pb pelo ponto de quebra distal da inversão IIL-F, bem como a ocorrência da duplicação desta mesma sequência (Capítulo III, Tópico III.4). / Drosophila willistoni is a Neotropical species member of the Sophophora subgenus. This species is an interesting model organism for several researchers on evolutionary biology, population genetics, molecular evolution and ecology. This species is mainly characterized by its huge chromosomal polymorphism of paracentric segregating inversions, being considered by several experts as the most polymorphic Drosophila species. The genome of the Gd-H4-1 strain of Drosophila willistoni, collected in the Caribbean Guadaloupe Island, was sequenced by the Drosophila 12 Genomes Consortium (2007). Our research group at Drosophila Laboratory of the UFRGS, member of such Consortium, is worldwide recognized in the study of the chromosomal polymorphism of Drosophila willistoni. The availability of the Drosophila willistoni fully sequenced genome created new challenges and incentived the study of this special model organism, mainly respect to the genesis of its chromosomal inversions. For the first time, the present Thesis aimed to characterize detect and delineate the breakpoints of a chromosomal inversion in Drosophila willistoni - the IIL-H inversion in the Gd-H4-1 and in the Uruguayan SG12.00, a homozygous strain for the IIL-H inversion. This is the first step, for a further molecular characterization of this region, in order to reveal the possible mechanism that generated that inversion and the genomic consequences of this event. The first analysis here performed, compared the chromosomal banding pattern of the IIL arm with that of the sequenced Gd-H4-1 and those of the photomap of Drosophila willistoni, showing that IIL of the sequenced strain presents the IIL-A and IIL-F in homozygosis. Such characteristic differentiate Gd-H4-1 of the assumed standard arrangement. Considering the characterization of the sequenced strain, it was established that it should be considered as standard for the analysis of the breakpoints of the Drosophila willistoni inversions (Chapter III, Topic III.1). To determine the breakpoints of the IIL-H inversion, it was necessary to compare such regions with those of other strain of Drosophila willistoni, with the IIL-H inversion fixed in homozygosis, the Uruguayan strain SG12.00. The establishment of the precise difference between the chromosomal arrangements of the IIL arm of both strains was obtained through reciprocal crossings between them. It was observed that the IIL arm in the SG12.00 strain differ of that of the Gd-H4-1 strain, by the occurrence of the IIL-A, IIL-F e IIL-H fixed arrangements (Chapter III, Topic III.2). Analyses of the scaffolds assemblage of the chromosome II of Drosophila willistoni were performed through the use of 18 probes mapped by non-fluorescent in situ hybridization in the chromosomes of the Gd-H4-1 strain. Additionally, four other probes were hybridized, one in the XL chromosomal arm, one in the third chromosome and two in the XR arm. The results obtained in this study changed the traditional inference of the genic content of Muller Elements for the IIL and IIR chromosomal arms of Drosophia willistoni, and demonstrated that the orientation of the scaffolds of the chromosomal arm IIR was inverted (Chapter III, Topic III.3). To determine the genes flanking the distal and proximal breakpoints of the IIL-H inversion of Drosophila willistoni we followed several methodological steps. The first was the planning and the choice of probes of genic and intergenic sequences, and their physical mapping by non-fluorescent in situ hybridization and an attempt to define the breakpoints by PCR The delimitation of the proximal breakpoint of IIL-H was laborious and more complex, showing that this breakpoint is involved with the reuse of a 1.212 pb sequence by the distal breakpoint of the IIL-F invrsion, and is also involved with the duplication of this same sequence (Chapter III, Topic III.4).

O elemento transponível Galileo foi encontrado em Drosophila buzzatii e é apontado como o responsável pela formação de três inversões descritas para esta espécie: 2j, 2z3 e 2q7, através de recombinação ectópica. Análises in silico dos 12 genomas de Drosophila disponíveis constatou que ele é distribuído no gênero, estando presente também nos genomas de D. ananassae, D. pseudoobscura, D. persimilis, D. mojavensis, D. willistoni, as quais são reconhecidamente polimórficas, e D. virilis. Drosophila willistoni destacou-se nestas análises devido à presença de 495 cópias defectivas do elemento transponível Galileo encontradas em seu genoma, uma quantidade maior do que nas demais espécies. Estes achados somados com o fato de D. willistoni figurar entre as espécies mais polimórficas de Drosophila abrem um estimulante campo para os estudos da associação do elemento transponível Galileo com seu polimorfismo. O presente estudo analisou através de hibridização in situ a presença do elemento transponível Galileo nos cromossomos politênicos de três linhagens de D. willistoni oriundas de locais distintos da distribuição geográfica da espécie: Gd-H4-1 (América Central), a linhagem utilizada no sequenciamento; WIP-4 (nordeste do Brasil) e 17A2 (sul do Brasil), e estabeleceu as coincidências de inserções deste elemento com pontos de quebra descritos para a espécie e as coincidências com sítios de inserções do elemento P. Para tal, utilizou-se uma sonda com 2441 pb, baseada na maior variante do elemento transponível Galileo encontrada in silico, a qual não engloba suas repetições terminais invertidas (TIRs), portanto somente hibridiza com cópias mais completas do elemento. Nossas análises encontraram 100 sítios de inserções do elemento transponível Galileo distribuídos em todos os cromossomos de D. willistoni. Destes, 20 coincidem com pontos de quebra para inversões paracêntricas descritas, dois com pontos de quebra de uma rara inversão pericêntrica descrita e 10 com sítios de inserção do elemento P. O padrão de distribuição dos sinais de hibridização foi altamente similar entre as três linhagens. Também foram encontrados sinais de hibridizações nos cromocentros das linhagens analisadas. Associações estatisticamente significativas de sítios de inserção do elemento transponível Galileo com pontos de quebra ocorreram nos braços cromossômicos XR e IIL em Gd-H4-1 e IIL em WIP-4. Quando o reuso (compartilhamento) dos pontos de quebras para as diferentes inversões foi considerado, o cromossomo III também apresentou associações estatisticamente significativas em Gd-H4-1 e WIP-4. As análises quanto à distribuição geográfica das inversões mostrou que houve maior coincidência de sítios de inserções do elemento transponível Galileo que correspondem a pontos de quebra de inversões com distribuição restrita, ou seja, provavelmente mais recentes na história evolutiva da espécie. Com base em nossos resultados, é possível inferir que o elemento transponível Galileo é um elemento transponível antigo no genoma de Drosophila willistoni, e que a sua maior prevalência com pontos de quebra de inversões mais recentes pode estar associada à sua característica de formar estruturas secundárias quando desnaturado e assim promover rearranjos cromossômicos, mesmo se tratando de uma cópia defectiva. / The Galileo transposable element was discovered in Drosophila buzzatii and was appointed as responsible for the formation of three chromosomal inversions: 2j, 2z3 e 2q7 by ectopic recombination. In silico analyses of the 12 Drosophila genomes available showed that it is widely distributed in the genus, being present in the genomes of D. ananassae, D. pseudoobscura, D. persimilis, D. mojavensis, D. willistoni, recognized as chromosomally polymorphic, and in D. virilis. Drosophila willistoni was particularly interesting among the others, because of the finding of 495 defective copies of the Galileo transposable element in its genome, the highest amount found among all the studied species. Those results, and the fact that D. willistoni is one of the most polymorphic species of Drosophila, opened a stimulating field of study for the probable relationship between the Galileo transposable element and its chromosomal polymorphism. In the present study we analyzed the presence and the polytene chromosomal localization of the Galileo transposable element in three strains of D. willistoni from different geographical origins, through in situ hybridization: Gd-H4-1 (from Guadaloupe Island, Central America), the strain sequenced; WIP-4 (from Northeast Brazil) and 17A2 (from South Brazil), and detected coincidences of the Galileo transposable element insertion sites with break points of inversions known in this species and with sites of P element insertions. For this, we used a 2441 pb probe, drawn according to the larger variant of the Galileo transposable element found in silico, not including its inverted terminal repetitions (TIRs), thus only hybridizing with more complete copies of the element. We registered 100 sites of the Galileo transposable element insertions, distributed in all chromosomes of Drosophila willistoni. Among them, 20 coincide with break points of described paracentric inversions, two with those of a rare pericentric inversion and 10 with insertion sites of the P transposable element. The pattern of distribution of the hybridization signals was highly similar among the three strains. We also found hybridization signals in the chromocenters of all the strains analyzed. Statistically significant associations between insertion sites of the Galileo transposable element insertions with break points of inversions were detected in the chromosomal arms XR and IIL in Gd-H4-1 and IIL in WIP-4 samples. When the reuse (sharing) of the break points of different inversions was evaluated, we observed significant associations in the data of the third chromosome (III) of the Gd-H4-1 and WIP-4 samples. The analyses of the geographical distribution of the inversions showed higher coincidences of the Galileo transposable element insertions and break points of inversions with narrower distribution, i.e., apparently more recent in the evolutionary history of the species. Considering all our findings, we suggest Galileo as an ancient transposable element in the genome of D. willistoni, and that its apparent preference for break points of more recent inversions, can be due to its molecular characteristic of forming secondary structures when denatured, so promoting chromosomal rearrangements, even if it is a defective copy.

Droosphila willistoni é uma espécie pertencente ao subgênero Sophophora com origem e distribuição Neotropical. Esta espécie é um intrigante modelo biológico para diferentes pesquisas em genética evolutiva e de populações, evolução molecular e ecologia. Sua característica mais proeminente é a elevada ocorrência de polimorfismo cromossômico para inversões paracêntricas segregantes, sendo considerada por muitos especialistas como a espécie mais polimórfica do gênero Drosophila. O genoma da linhagem Gd-H4-1 de Drosophila willistoni, oriunda da Ilha Guadalupe (Caribe), foi sequenciado no Consórcio Drosophila 12 Genomes (2007). Nosso grupo de pesquisa do Laboratório de Drosophila da UFRGS é referência mundial no estudo da caracterização do polimorfismo cromossômico de Drosophila willistoni. A disponibilização do genoma desta espécie trouxe novos desafios e motivações para as análises envolvendo este organismo-modelo tão peculiar, especificamente no que concerne à gênese de suas inversões cromossômicas. O presente estudo visa delimitar, pela primeira vez, os pontos de quebra da inversão IIL-H do cromossomo II de Drosophila willistoni, na linhagem sequenciada Gd-H4-1, e na linhagem SG12.00 coletada no Uruguai e portadora da inversão IIL-H fixada. Esta delimitação é o primeiro passo para a subsequente caracterização molecular desta região, a fim de tentar inferir o possível mecanismo que originou esta inversão e as consequências genômicas que esta possa acarretar. A primeira análise comparou o padrão cromossômico do braço IIL entre a linhagem sequenciada Gd-H4-1 e o fotomapa de Drosophila willistoni, mostrando que o braço IIL da linhagem sequenciada apresenta os arranjos IIL-A e IIL-F fixados que o diferencia do arranjo do fotomapa. Dada a devida caracterização cromossômica da linhagem sequenciada, estabeleceu-se que esta seria o padrão para a análise dos pontos de quebra das inversões em Drosophila willistoni (Capítulo III, Tópico III.1). Para o estudo dos pontos de quebra da inversão IIL-H faz-se necessária a comparação destas regiões genômicas, entre a linhagem sequenciada padrão e outra linhagem de Drosophila willistoni que possua a inversão IIL-H fixada. Sendo assim, escolheu-se a linhagem SG12.00, a qual tinha seu padrão cromossômico caracterizado. Já o estabelecimento das diferenças do padrão cromossômico no braço IIL entre as duas linhagens foi obtido por cruzamentos recíprocos entre estas, mostrando que o braço IIL da linhagem SG12.00 difere do arranjo cromossômico da Gd-H4-1 pela ocorrência dos arranjos IIL-A, IIL-F e IIL-H fixados (Capítulo III, Tópico III.2). As análises acerca da montagem dos scaffolds do genoma do cromossomo II de Drosophila willistoni foram feitas a partir do estabelecimento de 18 sondas mapeadas fisicamente neste cromossomo da linhagem Gd-H4-1, por hibridação in situ não fluorescente. Adicionalmente, quatro sondas foram estabelecidas, uma para o braço cromossômico XL, uma para o cromossomo III, e duas para o braço cromossômico XR. Os resultados obtidos mudam a tradicional inferência dos Elementos de Muller respectivos aos braços IIL e IIR do cromossomo II de Drosophia willistoni, bem como mostram que a orientação dos scaffolds do braço cromossômico IIR estava invertida (Capítulo III, Tópico III.3 e Capítulo V). Para a delimitação dos genes flanqueadores dos pontos de quebra distal e proximal da inversão IIL-H de Drosophila willistoni foram executadas diferentes etapas de planejamento e estabelecimento de sondas gênicas e intergênicas, mapeadas fisicamente por hibridação in situ não fluorescente juntamente com a tentativa de delimitação dos pontos de quebra pela técnica da PCR. A delimitação do ponto de quebra proximal da inversão IIL-H foi mais laboriosa e complexa, mostrando que este ponto está envolvido com o reuso de uma sequência de aproximadamente 1.212 pb pelo ponto de quebra distal da inversão IIL-F, bem como a ocorrência da duplicação desta mesma sequência (Capítulo III, Tópico III.4). / Drosophila willistoni is a Neotropical species member of the Sophophora subgenus. This species is an interesting model organism for several researchers on evolutionary biology, population genetics, molecular evolution and ecology. This species is mainly characterized by its huge chromosomal polymorphism of paracentric segregating inversions, being considered by several experts as the most polymorphic Drosophila species. The genome of the Gd-H4-1 strain of Drosophila willistoni, collected in the Caribbean Guadaloupe Island, was sequenced by the Drosophila 12 Genomes Consortium (2007). Our research group at Drosophila Laboratory of the UFRGS, member of such Consortium, is worldwide recognized in the study of the chromosomal polymorphism of Drosophila willistoni. The availability of the Drosophila willistoni fully sequenced genome created new challenges and incentived the study of this special model organism, mainly respect to the genesis of its chromosomal inversions. For the first time, the present Thesis aimed to characterize detect and delineate the breakpoints of a chromosomal inversion in Drosophila willistoni - the IIL-H inversion in the Gd-H4-1 and in the Uruguayan SG12.00, a homozygous strain for the IIL-H inversion. This is the first step, for a further molecular characterization of this region, in order to reveal the possible mechanism that generated that inversion and the genomic consequences of this event. The first analysis here performed, compared the chromosomal banding pattern of the IIL arm with that of the sequenced Gd-H4-1 and those of the photomap of Drosophila willistoni, showing that IIL of the sequenced strain presents the IIL-A and IIL-F in homozygosis. Such characteristic differentiate Gd-H4-1 of the assumed standard arrangement. Considering the characterization of the sequenced strain, it was established that it should be considered as standard for the analysis of the breakpoints of the Drosophila willistoni inversions (Chapter III, Topic III.1). To determine the breakpoints of the IIL-H inversion, it was necessary to compare such regions with those of other strain of Drosophila willistoni, with the IIL-H inversion fixed in homozygosis, the Uruguayan strain SG12.00. The establishment of the precise difference between the chromosomal arrangements of the IIL arm of both strains was obtained through reciprocal crossings between them. It was observed that the IIL arm in the SG12.00 strain differ of that of the Gd-H4-1 strain, by the occurrence of the IIL-A, IIL-F e IIL-H fixed arrangements (Chapter III, Topic III.2). Analyses of the scaffolds assemblage of the chromosome II of Drosophila willistoni were performed through the use of 18 probes mapped by non-fluorescent in situ hybridization in the chromosomes of the Gd-H4-1 strain. Additionally, four other probes were hybridized, one in the XL chromosomal arm, one in the third chromosome and two in the XR arm. The results obtained in this study changed the traditional inference of the genic content of Muller Elements for the IIL and IIR chromosomal arms of Drosophia willistoni, and demonstrated that the orientation of the scaffolds of the chromosomal arm IIR was inverted (Chapter III, Topic III.3). To determine the genes flanking the distal and proximal breakpoints of the IIL-H inversion of Drosophila willistoni we followed several methodological steps. The first was the planning and the choice of probes of genic and intergenic sequences, and their physical mapping by non-fluorescent in situ hybridization and an attempt to define the breakpoints by PCR The delimitation of the proximal breakpoint of IIL-H was laborious and more complex, showing that this breakpoint is involved with the reuse of a 1.212 pb sequence by the distal breakpoint of the IIL-F invrsion, and is also involved with the duplication of this same sequence (Chapter III, Topic III.4).

O elemento transponível Galileo foi encontrado em Drosophila buzzatii e é apontado como o responsável pela formação de três inversões descritas para esta espécie: 2j, 2z3 e 2q7, através de recombinação ectópica. Análises in silico dos 12 genomas de Drosophila disponíveis constatou que ele é distribuído no gênero, estando presente também nos genomas de D. ananassae, D. pseudoobscura, D. persimilis, D. mojavensis, D. willistoni, as quais são reconhecidamente polimórficas, e D. virilis. Drosophila willistoni destacou-se nestas análises devido à presença de 495 cópias defectivas do elemento transponível Galileo encontradas em seu genoma, uma quantidade maior do que nas demais espécies. Estes achados somados com o fato de D. willistoni figurar entre as espécies mais polimórficas de Drosophila abrem um estimulante campo para os estudos da associação do elemento transponível Galileo com seu polimorfismo. O presente estudo analisou através de hibridização in situ a presença do elemento transponível Galileo nos cromossomos politênicos de três linhagens de D. willistoni oriundas de locais distintos da distribuição geográfica da espécie: Gd-H4-1 (América Central), a linhagem utilizada no sequenciamento; WIP-4 (nordeste do Brasil) e 17A2 (sul do Brasil), e estabeleceu as coincidências de inserções deste elemento com pontos de quebra descritos para a espécie e as coincidências com sítios de inserções do elemento P. Para tal, utilizou-se uma sonda com 2441 pb, baseada na maior variante do elemento transponível Galileo encontrada in silico, a qual não engloba suas repetições terminais invertidas (TIRs), portanto somente hibridiza com cópias mais completas do elemento. Nossas análises encontraram 100 sítios de inserções do elemento transponível Galileo distribuídos em todos os cromossomos de D. willistoni. Destes, 20 coincidem com pontos de quebra para inversões paracêntricas descritas, dois com pontos de quebra de uma rara inversão pericêntrica descrita e 10 com sítios de inserção do elemento P. O padrão de distribuição dos sinais de hibridização foi altamente similar entre as três linhagens. Também foram encontrados sinais de hibridizações nos cromocentros das linhagens analisadas. Associações estatisticamente significativas de sítios de inserção do elemento transponível Galileo com pontos de quebra ocorreram nos braços cromossômicos XR e IIL em Gd-H4-1 e IIL em WIP-4. Quando o reuso (compartilhamento) dos pontos de quebras para as diferentes inversões foi considerado, o cromossomo III também apresentou associações estatisticamente significativas em Gd-H4-1 e WIP-4. As análises quanto à distribuição geográfica das inversões mostrou que houve maior coincidência de sítios de inserções do elemento transponível Galileo que correspondem a pontos de quebra de inversões com distribuição restrita, ou seja, provavelmente mais recentes na história evolutiva da espécie. Com base em nossos resultados, é possível inferir que o elemento transponível Galileo é um elemento transponível antigo no genoma de Drosophila willistoni, e que a sua maior prevalência com pontos de quebra de inversões mais recentes pode estar associada à sua característica de formar estruturas secundárias quando desnaturado e assim promover rearranjos cromossômicos, mesmo se tratando de uma cópia defectiva. / The Galileo transposable element was discovered in Drosophila buzzatii and was appointed as responsible for the formation of three chromosomal inversions: 2j, 2z3 e 2q7 by ectopic recombination. In silico analyses of the 12 Drosophila genomes available showed that it is widely distributed in the genus, being present in the genomes of D. ananassae, D. pseudoobscura, D. persimilis, D. mojavensis, D. willistoni, recognized as chromosomally polymorphic, and in D. virilis. Drosophila willistoni was particularly interesting among the others, because of the finding of 495 defective copies of the Galileo transposable element in its genome, the highest amount found among all the studied species. Those results, and the fact that D. willistoni is one of the most polymorphic species of Drosophila, opened a stimulating field of study for the probable relationship between the Galileo transposable element and its chromosomal polymorphism. In the present study we analyzed the presence and the polytene chromosomal localization of the Galileo transposable element in three strains of D. willistoni from different geographical origins, through in situ hybridization: Gd-H4-1 (from Guadaloupe Island, Central America), the strain sequenced; WIP-4 (from Northeast Brazil) and 17A2 (from South Brazil), and detected coincidences of the Galileo transposable element insertion sites with break points of inversions known in this species and with sites of P element insertions. For this, we used a 2441 pb probe, drawn according to the larger variant of the Galileo transposable element found in silico, not including its inverted terminal repetitions (TIRs), thus only hybridizing with more complete copies of the element. We registered 100 sites of the Galileo transposable element insertions, distributed in all chromosomes of Drosophila willistoni. Among them, 20 coincide with break points of described paracentric inversions, two with those of a rare pericentric inversion and 10 with insertion sites of the P transposable element. The pattern of distribution of the hybridization signals was highly similar among the three strains. We also found hybridization signals in the chromocenters of all the strains analyzed. Statistically significant associations between insertion sites of the Galileo transposable element insertions with break points of inversions were detected in the chromosomal arms XR and IIL in Gd-H4-1 and IIL in WIP-4 samples. When the reuse (sharing) of the break points of different inversions was evaluated, we observed significant associations in the data of the third chromosome (III) of the Gd-H4-1 and WIP-4 samples. The analyses of the geographical distribution of the inversions showed higher coincidences of the Galileo transposable element insertions and break points of inversions with narrower distribution, i.e., apparently more recent in the evolutionary history of the species. Considering all our findings, we suggest Galileo as an ancient transposable element in the genome of D. willistoni, and that its apparent preference for break points of more recent inversions, can be due to its molecular characteristic of forming secondary structures when denatured, so promoting chromosomal rearrangements, even if it is a defective copy.

Estudos realizados no Laboratório de Drosophila da UFRGS tem caracterizado linhagens de Drosophila willistoni quanto à presença de Elementos Transponíveis (TEs) e à existência do fenômeno de Disgenesia Híbrida nesta espécie. Como conseqüência destes estudos, o presente trabalho se propôs a ampliar o conhecimento sobre o papel destes elementos na geração de variabilidade nesta espécie e abordou os TEs P, hobo, gypsy e 412, anteriormente identificados no genoma de D. willistoni, quanto à sua atividade transcricional. Em nosso trabalho, verificamos a presença de transcritos de P, gypsy e 412 em adultos, sugerindo uma regulação pós-transcricional destes elementos, como já sugerido para o elemento P, considerando que as linhagens utilizadas não se caracterizam pela hipermutabilidade. Devido à descrição prévia da Síndrome da Disgenesia do Híbrido na prole do cruzamento entre as linhagens 17A2 e Wip de D. willistoni, foi estabelecido o padrão de expressão do elemento P durante o desenvolvimento embrionário das duas linhagens. O padrão de expressão embrionário em D. melanogaster também foi estabelecido, para fins comparativos, uma vez que se aceita a ocorrência de um evento de transferência horizontal de P de D. willistoni para D. melanogaster. A similaridade entre os padrões de expressão nas duas espécies, sugere que o elemento P é regulado pelo seu próprio promotor e que não é dependente de promotores de genes vizinhos aos seus sítios de inserção. Foi estabelecida a presença de transcritos potenciais da transposase e de um repressor da transposição de P nos embriões analisados. Além do transcrito correspondente ao repressor, que é gerado por processamento alternativo do transcrito da transposase, obteve-se indícios da presença de transcritos antisenso do próprio elemento nos embriões, sugerindo a regulação por interferência de RNA (RNAi) neste estágio do desenvolvimento de Drosophila. Diferenças transcricionais do elemento P entre D. willistoni e D. melanogaster, estão relacionadas ao número de transcritos deletados de P que são expressos em maior número em D. melanogaster do que em D. willistoni, corroborando a idéia da invasão recente do genoma da primeira por este elemento. A expressão dos TEs descrita neste trabalho relata a regulação complexa destes elementos, evidenciando a importância da continuidade deste estudo. / Studies accomplished in the Laboratory of Drosophila of UFRGS have been characterizing strains of Drosophila willistoni in respect to the presence of Transposable Elements (TEs) and to the occurrence of the Hybrid Dysgenesis phenomenon in this species. As a consequence of these studies, the present work aimed to broaden the knowledge about the role of these elements in the genesis of variability in this species, by approaching the transcriptional expression of P, hobo, gypsy and 412 TEs, already described in the D. willistoni genome. In our work, we verified the presence of P, gypsy, and 412 transcripts in adults, suggesting post-transcriptional regulation, like already described for P element in D. melanogaster, considering that the strains studied were not characterized by hypermutability. Due to the previous description of the Hybrid Dysgenesis Syndrome in the offspring resulting of crosses between 17A2 and Wip D. willistoni strains, their P element expression pattern during the embryonic development was established. The embryonic P element expression pattern in D. melanogaster was also established, for comparative purpose, since the occurrence of a horizontal transfer event of this element from D. willistoni to D. melanogaster is accepted. The similarity among these expression patterns in both species suggests that P element is regulated by its own promoter and that it’s not dependent of the insertion sites neighboring genes promoters. The presence of putative P element transcripts of transposase and of the transposase repressor was established in the analyzed embryos. Besides the transposase repressor transcript, that is result of an alternative splicing of the transposase transcript, it was obtained indication of the presence of antisense transcripts of P element in the embryos, suggesting the regulation by RNA interference (RNAi) in this stage of development of Drosophila. Transcriptional differences of the P element between D. willistoni and D. melanogaster, are related to the number of deleted transcripts of P that are expressed in larger number in D. melanogaster than in D. willistoni, corroborating the idea of the recent invasion of the genome of the first species by this element. The expression of TEs described in this work suggests a complex regulation of these elements, evidencing the importance of the continuity of this study.

Estudos realizados no Laboratório de Drosophila da UFRGS tem caracterizado linhagens de Drosophila willistoni quanto à presença de Elementos Transponíveis (TEs) e à existência do fenômeno de Disgenesia Híbrida nesta espécie. Como conseqüência destes estudos, o presente trabalho se propôs a ampliar o conhecimento sobre o papel destes elementos na geração de variabilidade nesta espécie e abordou os TEs P, hobo, gypsy e 412, anteriormente identificados no genoma de D. willistoni, quanto à sua atividade transcricional. Em nosso trabalho, verificamos a presença de transcritos de P, gypsy e 412 em adultos, sugerindo uma regulação pós-transcricional destes elementos, como já sugerido para o elemento P, considerando que as linhagens utilizadas não se caracterizam pela hipermutabilidade. Devido à descrição prévia da Síndrome da Disgenesia do Híbrido na prole do cruzamento entre as linhagens 17A2 e Wip de D. willistoni, foi estabelecido o padrão de expressão do elemento P durante o desenvolvimento embrionário das duas linhagens. O padrão de expressão embrionário em D. melanogaster também foi estabelecido, para fins comparativos, uma vez que se aceita a ocorrência de um evento de transferência horizontal de P de D. willistoni para D. melanogaster. A similaridade entre os padrões de expressão nas duas espécies, sugere que o elemento P é regulado pelo seu próprio promotor e que não é dependente de promotores de genes vizinhos aos seus sítios de inserção. Foi estabelecida a presença de transcritos potenciais da transposase e de um repressor da transposição de P nos embriões analisados. Além do transcrito correspondente ao repressor, que é gerado por processamento alternativo do transcrito da transposase, obteve-se indícios da presença de transcritos antisenso do próprio elemento nos embriões, sugerindo a regulação por interferência de RNA (RNAi) neste estágio do desenvolvimento de Drosophila. Diferenças transcricionais do elemento P entre D. willistoni e D. melanogaster, estão relacionadas ao número de transcritos deletados de P que são expressos em maior número em D. melanogaster do que em D. willistoni, corroborando a idéia da invasão recente do genoma da primeira por este elemento. A expressão dos TEs descrita neste trabalho relata a regulação complexa destes elementos, evidenciando a importância da continuidade deste estudo. / Studies accomplished in the Laboratory of Drosophila of UFRGS have been characterizing strains of Drosophila willistoni in respect to the presence of Transposable Elements (TEs) and to the occurrence of the Hybrid Dysgenesis phenomenon in this species. As a consequence of these studies, the present work aimed to broaden the knowledge about the role of these elements in the genesis of variability in this species, by approaching the transcriptional expression of P, hobo, gypsy and 412 TEs, already described in the D. willistoni genome. In our work, we verified the presence of P, gypsy, and 412 transcripts in adults, suggesting post-transcriptional regulation, like already described for P element in D. melanogaster, considering that the strains studied were not characterized by hypermutability. Due to the previous description of the Hybrid Dysgenesis Syndrome in the offspring resulting of crosses between 17A2 and Wip D. willistoni strains, their P element expression pattern during the embryonic development was established. The embryonic P element expression pattern in D. melanogaster was also established, for comparative purpose, since the occurrence of a horizontal transfer event of this element from D. willistoni to D. melanogaster is accepted. The similarity among these expression patterns in both species suggests that P element is regulated by its own promoter and that it’s not dependent of the insertion sites neighboring genes promoters. The presence of putative P element transcripts of transposase and of the transposase repressor was established in the analyzed embryos. Besides the transposase repressor transcript, that is result of an alternative splicing of the transposase transcript, it was obtained indication of the presence of antisense transcripts of P element in the embryos, suggesting the regulation by RNA interference (RNAi) in this stage of development of Drosophila. Transcriptional differences of the P element between D. willistoni and D. melanogaster, are related to the number of deleted transcripts of P that are expressed in larger number in D. melanogaster than in D. willistoni, corroborating the idea of the recent invasion of the genome of the first species by this element. The expression of TEs described in this work suggests a complex regulation of these elements, evidencing the importance of the continuity of this study.

Estudos realizados no Laboratório de Drosophila da UFRGS tem caracterizado linhagens de Drosophila willistoni quanto à presença de Elementos Transponíveis (TEs) e à existência do fenômeno de Disgenesia Híbrida nesta espécie. Como conseqüência destes estudos, o presente trabalho se propôs a ampliar o conhecimento sobre o papel destes elementos na geração de variabilidade nesta espécie e abordou os TEs P, hobo, gypsy e 412, anteriormente identificados no genoma de D. willistoni, quanto à sua atividade transcricional. Em nosso trabalho, verificamos a presença de transcritos de P, gypsy e 412 em adultos, sugerindo uma regulação pós-transcricional destes elementos, como já sugerido para o elemento P, considerando que as linhagens utilizadas não se caracterizam pela hipermutabilidade. Devido à descrição prévia da Síndrome da Disgenesia do Híbrido na prole do cruzamento entre as linhagens 17A2 e Wip de D. willistoni, foi estabelecido o padrão de expressão do elemento P durante o desenvolvimento embrionário das duas linhagens. O padrão de expressão embrionário em D. melanogaster também foi estabelecido, para fins comparativos, uma vez que se aceita a ocorrência de um evento de transferência horizontal de P de D. willistoni para D. melanogaster. A similaridade entre os padrões de expressão nas duas espécies, sugere que o elemento P é regulado pelo seu próprio promotor e que não é dependente de promotores de genes vizinhos aos seus sítios de inserção. Foi estabelecida a presença de transcritos potenciais da transposase e de um repressor da transposição de P nos embriões analisados. Além do transcrito correspondente ao repressor, que é gerado por processamento alternativo do transcrito da transposase, obteve-se indícios da presença de transcritos antisenso do próprio elemento nos embriões, sugerindo a regulação por interferência de RNA (RNAi) neste estágio do desenvolvimento de Drosophila. Diferenças transcricionais do elemento P entre D. willistoni e D. melanogaster, estão relacionadas ao número de transcritos deletados de P que são expressos em maior número em D. melanogaster do que em D. willistoni, corroborando a idéia da invasão recente do genoma da primeira por este elemento. A expressão dos TEs descrita neste trabalho relata a regulação complexa destes elementos, evidenciando a importância da continuidade deste estudo. / Studies accomplished in the Laboratory of Drosophila of UFRGS have been characterizing strains of Drosophila willistoni in respect to the presence of Transposable Elements (TEs) and to the occurrence of the Hybrid Dysgenesis phenomenon in this species. As a consequence of these studies, the present work aimed to broaden the knowledge about the role of these elements in the genesis of variability in this species, by approaching the transcriptional expression of P, hobo, gypsy and 412 TEs, already described in the D. willistoni genome. In our work, we verified the presence of P, gypsy, and 412 transcripts in adults, suggesting post-transcriptional regulation, like already described for P element in D. melanogaster, considering that the strains studied were not characterized by hypermutability. Due to the previous description of the Hybrid Dysgenesis Syndrome in the offspring resulting of crosses between 17A2 and Wip D. willistoni strains, their P element expression pattern during the embryonic development was established. The embryonic P element expression pattern in D. melanogaster was also established, for comparative purpose, since the occurrence of a horizontal transfer event of this element from D. willistoni to D. melanogaster is accepted. The similarity among these expression patterns in both species suggests that P element is regulated by its own promoter and that it’s not dependent of the insertion sites neighboring genes promoters. The presence of putative P element transcripts of transposase and of the transposase repressor was established in the analyzed embryos. Besides the transposase repressor transcript, that is result of an alternative splicing of the transposase transcript, it was obtained indication of the presence of antisense transcripts of P element in the embryos, suggesting the regulation by RNA interference (RNAi) in this stage of development of Drosophila. Transcriptional differences of the P element between D. willistoni and D. melanogaster, are related to the number of deleted transcripts of P that are expressed in larger number in D. melanogaster than in D. willistoni, corroborating the idea of the recent invasion of the genome of the first species by this element. The expression of TEs described in this work suggests a complex regulation of these elements, evidencing the importance of the continuity of this study.

A existência de polimorfismos de DNA mitocondrial analisados por um fragmento de 1413 nucleotídeos do gene COI (correspondente à 92% do gene) foi investigada em três populações de Drosophila willistoni e uma de Drosophila paulistorum. Este marcador foi utilizado para o estabelecimento de relações filogenéticas entre diferentes populações (naturais e de laboratório, bem como algumas das semi-espécies de Drosophila paulistorum). Para realizar este estudo foram feitas três coletas em três locais, de abril a setembro de 2002, nas cidades de Porto Alegre e Viamão. Surpreendentemente, com base em estudos anteriores, verificou-se uma queda expressiva na freqüência de aparecimento de D. paulistorum provavelmente como conseqüência da recente invasão das assembléias locais de drosofilídeos pela mosca africana Zaprionus indianus, que, desde 1999, tem se espalhado rapidamente pela América do Sul. A análise da diversidade nucleotídica revelou uma não estruturação das populações de D. willistoni de Porto Alegre e arredores. Este resultado vai de encontro com o que foi achado em estudos anteriores, utilizando marcadores nucleares, cromossômicos, morfométricos e comportamentais. Para explicar esta diferença, alguns testes para diferentes modelos seletivos foram realizados, e os resultados sugerem que estas seqüências estariam sofrendo seleção purificadora, evitando a diversificação destas populações neste nível Ao contrário do que se tem encontrado em outros drosofilídeos, o marcador por nós utilizado para D. willistoni e D. paulistorum, não foi sensível o suficiente para resolver a filogeografia do grupo. Apesar disto, este marcador mostrou-se útil para separar as espécies, podendo ser utilizado em estudos posteriores.