Investigação da diversificação e evolução cromossômica em espécies de Pimelodidae (Siluriformes): contribuição dos DNAs repetitivos e cromossomos B
Ano de defesa: | 2019 |
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Resumo: | Pimelodidae comprises 114 valid species, whith few of them are cytogenetically characterized, mainly, especially with respect to molecular cytogenetics. In addition, the species taxonomic delimitation is still very imprecise and problematic due to the absence of diagnoses based on phylogenetic relationships. In this context, cytogenetic analyzes (classical and molecular) and molecular (DNA barcoding, GMYC and bPTP) were carried out in four species of Pimelodidae: Bergiaria westermanni, Pimelodus fur and Pimelodus pohli from the São Francisco River basin, and Pimelodus microstoma from the Upper Paraná River basin, aiming to provide evolutionary and taxonomic subsidies for them. B. westermanni, P. microstoma and P. pohli species showed conservation concerning the diploid number (2n), heterochromatin distribution pattern, Ag-NORs/rDNA 45S sites localization, histone gene clustering, syntenia between U2 snRNA/rDNA 5S, and distribution pattern of thirteen different microsatellites. However, differentiations were found for some other cytogenetic features, such as the 2n in P. fur, the karyotype formula, number and location of 5S rDNA sites and the location of H3/H4 histones in P. microstoma, the presence of NOR bearing B chromosomes in B. westermanni, the ITS occurrence in P. pohli, the syntenia between U2 snRNA, 5S rDNA and histones in B. westermanni, and the presence of a conspicuous microsatellite (GATA)n block in P. microstoma. Such features evidence the karyotype diversification that occurred among these species along their evolutionary process and support their taxonomic delimitation. CGH data showed the sharing of B. westermanni gDNA with the gDNAs of other species, in few chromosomal regions, thus reinforcing their genetic diversification. Analysis on B. westermanni nuclei with Ag-NOR staining and FISH with 18S rDNA probe revealed the presence of zero up to five Ag-NORs and four sites of 18S rDNA sites, indicating that the Ag-NORs in the B chromosomes of this species are active regions. 18S rDNA and (GATA)n sites were identified on A and B chromosomes of B. westermanni, suggesting the probable intraspecific origin of supernumerary chromosome. This hypothesis is also supported by CGH, which has evidenced the predominance of B. westermanni genomic content in this chromosome. The molecular analyzes also supported the occurrence of four distinct species, reinforcing the taxonomic and cytogenetic data. Thus, this study present new molecular and cytogenetic data for Pimelodidae species and contributes to a better understanding of their chromosomal and molecular diversity. |
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Malimpensa, Geovana de CassiaMoreira Filho, Orlandohttp://lattes.cnpq.br/3927076022470557Vicari, Marcelo Ricardohttp://lattes.cnpq.br/9824170107078686http://lattes.cnpq.br/50099839279088252019-05-07T13:21:26Z2019-05-07T13:21:26Z2019-02-18MALIMPENSA, Geovana de Cassia. Investigação da diversificação e evolução cromossômica em espécies de Pimelodidae (Siluriformes): contribuição dos DNAs repetitivos e cromossomos B. 2019. Dissertação (Mestrado em Genética Evolutiva e Biologia Molecular) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11377.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11377Pimelodidae comprises 114 valid species, whith few of them are cytogenetically characterized, mainly, especially with respect to molecular cytogenetics. In addition, the species taxonomic delimitation is still very imprecise and problematic due to the absence of diagnoses based on phylogenetic relationships. In this context, cytogenetic analyzes (classical and molecular) and molecular (DNA barcoding, GMYC and bPTP) were carried out in four species of Pimelodidae: Bergiaria westermanni, Pimelodus fur and Pimelodus pohli from the São Francisco River basin, and Pimelodus microstoma from the Upper Paraná River basin, aiming to provide evolutionary and taxonomic subsidies for them. B. westermanni, P. microstoma and P. pohli species showed conservation concerning the diploid number (2n), heterochromatin distribution pattern, Ag-NORs/rDNA 45S sites localization, histone gene clustering, syntenia between U2 snRNA/rDNA 5S, and distribution pattern of thirteen different microsatellites. However, differentiations were found for some other cytogenetic features, such as the 2n in P. fur, the karyotype formula, number and location of 5S rDNA sites and the location of H3/H4 histones in P. microstoma, the presence of NOR bearing B chromosomes in B. westermanni, the ITS occurrence in P. pohli, the syntenia between U2 snRNA, 5S rDNA and histones in B. westermanni, and the presence of a conspicuous microsatellite (GATA)n block in P. microstoma. Such features evidence the karyotype diversification that occurred among these species along their evolutionary process and support their taxonomic delimitation. CGH data showed the sharing of B. westermanni gDNA with the gDNAs of other species, in few chromosomal regions, thus reinforcing their genetic diversification. Analysis on B. westermanni nuclei with Ag-NOR staining and FISH with 18S rDNA probe revealed the presence of zero up to five Ag-NORs and four sites of 18S rDNA sites, indicating that the Ag-NORs in the B chromosomes of this species are active regions. 18S rDNA and (GATA)n sites were identified on A and B chromosomes of B. westermanni, suggesting the probable intraspecific origin of supernumerary chromosome. This hypothesis is also supported by CGH, which has evidenced the predominance of B. westermanni genomic content in this chromosome. The molecular analyzes also supported the occurrence of four distinct species, reinforcing the taxonomic and cytogenetic data. Thus, this study present new molecular and cytogenetic data for Pimelodidae species and contributes to a better understanding of their chromosomal and molecular diversity.Pimelodidae compreende 114 espécies válidas, com poucas delas caracterizadas citogeneticamente, principalmente do ponto de vista da citogenética molecular. Além disso, a identificação taxonômica das espécies na família ainda é muito imprecisa e problemática, devido a ausência de um diagnóstico baseado em relações filogenéticas. Neste contexto, foram realizadas análises citogenéticas (clássicas e moleculares) e moleculares (DNA barcoding, GMYC e bPTP) em quatro espécies de Pimelodidae: Bergiaria westermanni, Pimelodus fur e Pimelodus pohli, da bacia do Rio São Francisco, e Pimelodus microstoma, da bacia do Alto Rio Paraná, com o intuito de contribuir com a taxonomia, caracterização e evolução cromossômica e interrelações na família. Em B. westermanni, P. microstoma e P. pohli, foi constatado um conservadorismo no número diploide (2n), no padrão de distribuição da heterocromatina, na localização dos sítios Ag-RONs/DNAr 45S, na clusterização dos genes de histonas, na sintenia entre snRNA U2 DNAr 5S, e no padrão de distribuição de treze microssatélites diferentes. Entretanto, algumas outras características citogenéticas mostraram-se variáveis entre as espécies, como o número diploide em P. fur, a fórmula cariotípica, o número e localização dos sítios DNAr 5S, a localização dos sítios H3/H4 em P. microstoma, a presença de cromossomos B portadores de sítios DNAr 18S em B. westermanni, a ocorrência de ITS em P. pohli, a sintenia entre snRNA U2, DNAr 5S e histonas em B. westermanni, a presença de um bloco conspícuo do microssatélite (GATA)n em P. microstoma. Tais características evidenciam a diversificação cariotípica ocorrida entre as espécies ao longo da evolução cromossômica e sustentam sua delimitação taxonômica. Os dados obtidos com a CGH mostraram o compartilhamento de gDNA de B. westermanni com os gDNAs das outras espécies. Porém, a presença de gDNA comum restringiu-se a somente algumas poucas regiões cromossômicas, o que reforça ainda mais a diversficiação ocorrida entre essas espécies. Análises nos núcleos de B. westermanni com as técnicas de Ag-RON e FISH com a sonda de DNAr 18S revelaram a presença de até 05 Ag-RONs e 04 sítios de DNAr 18S nesses núcleos, indicando que os sítios Ag-RONs presentes nos cromossomos B desta espécies sejam ativos. A ocorrência de sítios de DNAr 18S e (GATA)n nos cromossomos A e B de B. westermanni, sugere a provável origem intraespecífica deste cromossomo supranumerário. Essa hipótese é também corroborada pela CGH, que evidenciou a predominância de conteúdo genômico de B. westermanni nesse cromossomo. Assim, o presente trabalho apresenta resultados citogenéticos, principalmente relacionados ao mapeamento cromossômico de DNAs repetitivos, e moleculares inéditos para Pimelodidae, contribuindo para um melhor entendimento da biodiversidade presente nesse grupo.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Genética Evolutiva e Biologia Molecular - PPGGEvUFSCarCitogenéticaDelimitação de espéciesDNAs repetitivosDiversificação cariotípicaPimelodidaeCGHCytogeneticsSpecies delimitationRepetitive DNAsKaryotpe diversificationDNA barcodingCIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICACIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::GENETICA ANIMALInvestigação da diversificação e evolução cromossômica em espécies de Pimelodidae (Siluriformes): contribuição dos DNAs repetitivos e cromossomos Binfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisOnlineinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALdissertação GEOVANA DE CASSIA MALIMPENSA.pdfdissertação GEOVANA DE CASSIA MALIMPENSA.pdfapplication/pdf3760151https://{{ getenv "DSPACE_HOST" "repositorio.ufscar.br" }}/bitstream/ufscar/11377/4/disserta%c3%a7%c3%a3o%20GEOVANA%20DE%20CASSIA%20MALIMPENSA.pdffd0e8b9bfc5685b3b1a2eb7534e7278eMD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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