"MECCANISMO DI CONVERSIONE DEL DNA: DA ELEMENTO TRASPONIBILE A RIPETIZIONE IN TANDEM O A GENE"

Eukaryotic genomes are rich in repetitive DNA sequences grouped in two classes regarding their genomic organization: tandem repeats and dispersed repeats. In tandem repeats, copies of a short DNA sequence are positioned one after another within the genome, while in dispersed repeats, these copies are randomly distributed. In this review we provide evidence that both tandem and dispersed repeats can have a similar organization, which leads us to suggest an update to their classification based on the sequence features, concretely regarding the presence or absence of retrotransposons/transposon specific domains. In addition, we analyze several studies that show that a repetitive element can be remodeled into repetitive non-coding or coding sequences, suggesting an evolutionary relationship among DNA sequences, and that the evolution of the genomes involved frequent repetitive sequence reshuffling, a process that we have designated as a "DNA remodeling mechanism". The alternative classification of the repetitive DNA sequences here proposed will provide a novel theoretical framework that recognizes the importance of DNA remodeling for the evolution and plasticity of eukaryotic genomes.

I genomi eucariotici sono ricchi in sequenze ripetitive raggruppate in 2 classi, in base alla loro localizzazione genomica: ripetizioni in tandem e ripetizioni intersperse. Nelle ripetizioni in tandem, le copie di una corta sequenza di DNA sono posizionate una dopo l'altra all'interno del genoma, mentre nelle ripetizioni intersperse queste copie sono distribuite in modo casuale. In questo articolo, forniamo la prova che sia le ripetizioni in tandem sia quelle intersperse possono avere una simile organizzazione, che ci porta a suggerire un aggiornamento nella loro classificazione basata sulle caratteristiche della sequenza, che riguarda concretamente la presenza o assenza di domini specifici di retrotrasposoni/trasposoni. Inoltre, analizziamo diversi studi che mostrano che un elemento ripetitivo può essere convertito in sequenze ripetute non-codificanti o in sequenze codificanti, suggerendo una relazione evolutiva tra le sequenze di DNA e che l'evoluzione dei genomi ha implicato un frequente rimaneggiamento delle sequenze ripetitive, un processo che abbiamo nominato "meccanismo di rimodellamento del DNA". La classificazione alternativa delle sequenze ripetitive di DNA, qui proposta, fornirà un nuovo quadro teorico, che riconosce l'importanza del rimodellamento del DNA per l'evoluzione e la plasticità dei genomi eucariotici.