Clarissa Ferreira (Universidade de Sheffield): Epigenética ecológica no bicho pau Timema cristinae: padrões, mecanismos e consequências ecológicas da metilação de DNA na natureza

Data: 12 de Junho de 2019
Date: June 12th, 2019

Hora: 13h:00
Time: 01h:00 PM

Local (Room): Sala de Defesa, Bloco O, Prédio da Pós graduação, Instituto de Biologia, Unicamp, Campinas, São Paulo, Brasil

Epigenética ecológica no bicho pau Timema cristinae: padrões, mecanismos e consequências ecológicas  da metilação de DNA na natureza

Fatores epigenéticos podem contribuir para a diversidade fenotípica e para processos ecológicos. Por exemplo, a metilação do DNA pode influenciar a regulação gênica, e, com isso, a plasticidade fenotípica. Entretanto, sabe-se pouco sobre como e por que a metilação varia na natureza. Neste trabalho, combinaram-se dados ecológicos, genéticos e em metilação em populações naturais e experimentais do bicho-pau Timema cristinae para investigar: o perfil genômico de metilação, os fatores que determinam esses padrões e as possíveis conseqüências ecológicas que emergem dessa variação. Além de descrever as características de metilação nesta espécie, descobriu-se que seus padrões variam conforme o espaço geográfico e estão significativamente correlacionados à variedade genética. Associado a esta investigação, os possíveis efeitos induzíveis que o ambiente possa ocasionar na variedade metilômica foram testados com um experimento simulando uma mudança nas plantas hospedeiras. Por meio de uma análise estatística de caráter binomial e de modelos mistos, identificaram-se regiões no metiloma associadas ao uso das diferentes plantas, algumas delas tendo respondido diretamente à mudança de hospedeiro. Coletivamente, os resultados apontam que a variação na metilação de DNA pode ser ecologicamente relevante em T. cristinae, e contribuem ao conhecimento geral sobre a importância da variedade epigenética na natureza. 

Clarissa Ferreira formou-se em Ciências Biológicas pela Universidade de São Paulo em 2015, com período sanduíche pela Universidade de Sheffield no Reino Unido pelo programa Ciências sem Fronteiras. Recebeu uma bolsa de pesquisa da Royal Society para fazer doutorado na Universidade de Sheffield sob orientação do pesquisador Patrik Nosil, com quem desenvolveu pesquisas em camuflagem, genética de populações, em bases genéticas da adaptação usando espécies de bicho-pau do gênero Timema como modelo. Atualmente, está finalizando o doutorado, com a dissertação focada principalmente em mecanismos epigenéticos e sua importância ecológica em populações naturais do bicho pau Timema, tema que será abordado na palestra. 

Ecological epigenetics of Timema cristinae (stick-insect): patterns, mechanisms, and ecological consequences of methylation of DNA in nature

Epigenetic factors can contribute to phenotypic diversity and ecological processes. For example, DNA methylation can influence gene regulation and phenotypic plasticity. However, little is known about how and why methylation varies in nature. In this work, we combined data from ecology, genetics, and methylation in natural and experimental populations of the stick insect Timema cristinae to further assess: the genomic profile of methylation, the factors determining this pattern, and the possible ecological consequences that emerge from this variation. In addition to describing the methylation characteristics of this species, we found that the patterns vary across geographical space and are significantly correlated to genetic variation. Associated with this investigation, we tested the possible inducible factors that the environment may cause on the methylomic variation with an experiment simulating a change in the host plants. Through statistical analysis using binomial and mixed models, regions were found on the methylome associated with different uses on plants, some of which respond directly to host changes. Collectively, the results point out that the variance on DNA methylation can be ecologically relevant in T.  cristinae, and contribute to general knowledge about the importance of epigenetic variation in nature.

Clarissa Ferreira got her BSc in Biological Sciences at University of São Paulo (USP) in 2015, during which she had the opportunity to go to the University of Sheffield as part of the program Science without Borders. Posteriorly, she received a research grant from the Royal Society for a Ph.D. at the University of Sheffield with Patrik Nosil as her advisor, with whom she developed research on camouflage, population genetics, the genetic basis of adaptation with the species model Timema cristinae, a stick insect. She is currently finishing her Ph.D., with her thesis being focused mainly on epigenetic mechanisms and its ecological importance in natural populations of Timema, which will be presented on this talk.