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Evolução Cromossômica em Ctenoluciidae (Characiformes) com enfoque na diferenciação de cromossomos sexuais
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Resumo
Ctenoluciidae é uma família de peixes de água doce, que atualmente compreende
dois gêneros: Ctenolucius com duas espécies (C. beani e C. hujeta) e Boulengerella com
cinco espécies (B. cuvieri, B. lateristriga, B. lucius, B. maculata e B. xyrekes), as quais
apresentam ampla distribuição na América do sul. Apesar de ser um grupo pouco diverso,
dados citogenéticos são escassos, e sugerem conservação do número diploide (2n) de 36
cromossomos, evidenciado em cinco das sete espécies desta família. Entretanto, este
conservadorismo se refere apenas ao 2n, uma vez que diferenças quanto à distribuição de
algumas classes de sequências repetitivas foram marcadores resolutivos, para evidenciar
processos diferenciais de evolução cromossômica entre espécies de Boulengerella.
Destacadamente, um heteromorfismo cromossômico relacionado ao par nucleolar,
associado com um acúmulo incomum de sequências teloméricas, sugeriu um possível
sistema de cromossomos sexuais do tipo XX/XY, nas espécies de Boulengerella
analisadas. Entretanto, a análise de CGH não evidenciou sequências sexo-específicas,
levando-nos a propor que o heteromorfismo, evidenciado no par nucleolar (em machos)
das espécies de Boulengerella, decorra da expressão diferencial do DNAr 18S,
influenciado pelo acúmulo de diferentes SSR nesta região. Este estudo traz evidências da
evolução cariotípica da família Ctenoluciidae, a partir da caracterização citogenômica de
Ctenolucius hujeta e espécies de Boulengerella (B. cuvieri, B. lateristriga, B. lucius e B.
maculata), visando compreender a organização genômica e os mecanismos de evolução
cromossômica da família. Para isto, são apresentados dados citogenéticos convencionais
e mapeamento de DNAs repetitivos (DNAr 5S e 18S, Rex 1, 3 e 6 e sequências
microssatélites), Pintura Cromossômica (WCP) e Hibridização Genômica Comparativa
(CGH). Pudemos observar, a partir desses resultados, que o conservadorismo no (2n)
evidenciado entre Boulengerella spp. estende-se a C. hujeta e limita-se apenas ao 2n, com
diferenças tanto macro quanto microestrutural entre as espécies e entre os gêneros
Boulengerella e Ctenolucius. A associação de DNAs repetitivos e retroelementos Rex aos
DNAr 18S e 5S desempenharam importante papel na formação de hotspot
cromossômicos que influenciaram nos rearranjos cromossômicos evidenciados nesta
família.
Abstract:
Ctenoluciidae is a freshwater fish family, which currently comprises two genera:
Ctenolucius with two species (C. beani and C. hujeta) and Boulengerella with five species
(B. cuvieri, B. lateristriga, B. lucius, B. maculata and B. xyrekes), widely distributed in
South America. Despite being a small diverse group, cytogenetic data are scarce, and
suggest conservation of the diploid number (2n), with 2n=36 chromosomes, evidenced in
five of the seven species of this family. However, this conservatism refers only to 2n,
since differences in the distribution of some classes of repetitive sequences were resolving
markers, to show differential processes of chromosomal evolution between Boulengerella
species. Notably, a chromosomal heteromorphism related to the nucleolar pair, associated
with an unusual accumulation of telomere sequences, suggested a possible sex
chromosome system of the XX/XY type in the analyzed Boulengerella species. However,
the CGH analysis did not show sex-specific sequences, leading us to propose that the
heteromorphism, evidenced in the nucleolar pair (in males) of Boulengerella species,
resulted from the differential expression of 18S rDNA, influenced by the accumulation
of different SSR in this region. This study brings evidence of the karyotypic evolution of
the Ctenoluciidae family, based on the cytogenomic characterization of Ctenolucius
hujeta and four Boulengerella species (named B. cuvieri, B. lateristriga, B. lucius and B.
maculata), aiming to understand their genomic organization and mechanisms of
chromosomal evolution. For this, conventional cytogenetic data and repetitive DNA
mapping (5S and 18S rDNAs, Rex1, Rex3 and Rex6 and microsatellite sequences), Whole
Chromosome Painting (WCP) and Comparative Genomic Hybridization (CGH) are
presented. The results highlighted that the conservatism in the (2n) evidenced among
Boulengerella spp. extends to C. hujeta and is limited to 2n only, with both macro and
microstructural differences between species The association of repetitive DNAs and Rex
retroelements to 18S and 5S rDNAs played an important role in the formation of
chromosomal hotspots that influenced the chromosomal rearrangements evidenced in this
family.
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