Diferenciação genômica e evolução dos cromossomos sexuais em espécies de Omophoita (alticinae) por meio da análise do satelitoma e pintura cromossômica.
Ano de defesa: | 2022 |
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Universidade Estadual de Ponta Grossa
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Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas
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Resumo: | Análises utilizando citogenética molecular e sequenciamento de nova geração (NGS) tem sido utilizado em poucas espécies de Coleoptera, mesmo tendo cerca de 4.800 espécies analisadas citogeneticamente. Os besouros abrangem cerca de 380.000 espécies, agrupadas em diversos níveis taxonômicos, dentre os coleópteras, um grupo que tem sido estudado são os Oedionychina (Chrysomelidae, Alticinae, Oedionychini), e com base em pesquisas anteriores tem demonstrado possuir cariótipo conservado, com poucas espécies que diferem do cariótipo basal (2n=22=10II+X+y), sendo os únicos da classe Insecta que possuem cromossomos sexuais gigantes. Análises realizadas em algumas espécies de Oedionychina tem demonstrado que apesar do seu cariótipo ser conservado estruturalmente e numericamente, eles possuem grande heterogeneidade em relação a padrão de bandamento e localização dos DNAs repetitivos, principalmente nos cromossomos sexuais. O objetivo deste trabalho objetivo foi entender o processo de diferenciação e evolução dos cromossomos sexuais em espécies do gênero Omophoita, por meio da comparação e diferenciação genômica e cromossômica. Foi realizado nesta pesquisa a primeira análise utilizando GCH e pintura cromossômica em Coleoptera e a primeira comparação do conteúdo de DNA satélite entre os sexos em besouros. A análise comparativa intraespecífica com CGH realizada em O. octoguttata resultou em alta similaridade genômica entre os sexos, sendo identificado apenas uma região com marcação mais forte no cromossomo Y, possivelmente está sendo a região sexo- específica do macho. A comparação com CGH entre espécies de Omophoita resultou em alto grau de divergência genômica entre as espécies, demonstrando poucos locais com regiões compartilhadas entre as espécies. A pintura cromossômica revelou alto grau de similaridade intra e interespecífica dos cromossomos sexuais X e Y. Assim, inferências realizadas a partir da pintura cromossômica pode indicar que os cromossomos sexuais surgiram a partir de um par autossômico, e apresentam pouca diferenciação molecular entre eles. A descrição do satelitoma em O. octoguttata para macho e fêmea resultou no maior satélite de insetos encontrado até o momento, na identificação de satélites enriquecidos no genoma do macho e possivelmente ausentes no genoma da fêmea, que podem estar associados aos cromossomos sexuais, e assim, ser cromossomo específico, podendo estes, estarem envolvidos na diferenciação dos cromossomos sexuais. Além disso, foi verificado a semelhança de sequência de alguns satélites com regiões de satélites maiores, podendo assim, realizar inferências evolutivas sobre a evolução do satelitoma em O. octoguttata. Como parte da dissertação, utilizando o sequenciamento de baixa cobertura do genoma de O. octoguttata para a descrição do satelitoma, foi montado o genoma mitocondrial (mitogenoma) da espécie, que resultou em um genoma circular completo. Além disso, utilizando este dado em conjunto com genomas mitocondriais depositados no Genbank/NCBI, foi montado uma árvore filogenética de Alticinae, que recuperou sua monofilia como grupo irmão de Galerucinae. |
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Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2022.http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3785Análises utilizando citogenética molecular e sequenciamento de nova geração (NGS) tem sido utilizado em poucas espécies de Coleoptera, mesmo tendo cerca de 4.800 espécies analisadas citogeneticamente. Os besouros abrangem cerca de 380.000 espécies, agrupadas em diversos níveis taxonômicos, dentre os coleópteras, um grupo que tem sido estudado são os Oedionychina (Chrysomelidae, Alticinae, Oedionychini), e com base em pesquisas anteriores tem demonstrado possuir cariótipo conservado, com poucas espécies que diferem do cariótipo basal (2n=22=10II+X+y), sendo os únicos da classe Insecta que possuem cromossomos sexuais gigantes. Análises realizadas em algumas espécies de Oedionychina tem demonstrado que apesar do seu cariótipo ser conservado estruturalmente e numericamente, eles possuem grande heterogeneidade em relação a padrão de bandamento e localização dos DNAs repetitivos, principalmente nos cromossomos sexuais. O objetivo deste trabalho objetivo foi entender o processo de diferenciação e evolução dos cromossomos sexuais em espécies do gênero Omophoita, por meio da comparação e diferenciação genômica e cromossômica. Foi realizado nesta pesquisa a primeira análise utilizando GCH e pintura cromossômica em Coleoptera e a primeira comparação do conteúdo de DNA satélite entre os sexos em besouros. A análise comparativa intraespecífica com CGH realizada em O. octoguttata resultou em alta similaridade genômica entre os sexos, sendo identificado apenas uma região com marcação mais forte no cromossomo Y, possivelmente está sendo a região sexo- específica do macho. A comparação com CGH entre espécies de Omophoita resultou em alto grau de divergência genômica entre as espécies, demonstrando poucos locais com regiões compartilhadas entre as espécies. A pintura cromossômica revelou alto grau de similaridade intra e interespecífica dos cromossomos sexuais X e Y. Assim, inferências realizadas a partir da pintura cromossômica pode indicar que os cromossomos sexuais surgiram a partir de um par autossômico, e apresentam pouca diferenciação molecular entre eles. A descrição do satelitoma em O. octoguttata para macho e fêmea resultou no maior satélite de insetos encontrado até o momento, na identificação de satélites enriquecidos no genoma do macho e possivelmente ausentes no genoma da fêmea, que podem estar associados aos cromossomos sexuais, e assim, ser cromossomo específico, podendo estes, estarem envolvidos na diferenciação dos cromossomos sexuais. 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Based on previous research, Oedionychina has shown to have a conserved karyotype, with few species that differ from the basal karyotype (2n=22=10II+X+y), being the only of the class Insecta that possess giant sex chromosomes. Analyses performed in some Oedionychina species have shown that despite their karyotype is structurally and numerically conserved, they have great heterogeneity in relation to banding pattern and location of repetitive DNAs, especially on the sex chromosomes. The objective of this work was to understand the process of differentiation and evolution of sex chromosomes in species of the genus Omophoita, using genomic and chromosomal comparisons. This is the first analysis using GCH (Comparative genomic hybridization) and chromosome painting in Coleoptera and the first comparison of satellite DNA content between sexes in beetles. Comparative intraspecific analysis with CGH performed in O. octoguttata resulted in high genomic similarity between the sexes, only one region with stronger labeling on the Y chromosome was identified, probably the sex-specific region of the male. Comparison with CGH among Omophoita species resulted in a high degree of genomic divergence, showing few sites with shared regions between species. Chromosome painting revealed a high degree of intraspecific and interspecific similarity of the X and Y sex chromosomes. Thus, inferences from chromosome painting may indicate that the sex chromosomes arose from an autosomal pair, and show little molecular differentiation between them. The description of the satellitome in O. octoguttata for male and female resulted in the largest insect satellite found so far. Identification of enriched satellites in the male genome and possibly absent in the female genome, may be associated with sex chromosomes, and involved in their differentiation. In addition, the similarities of some satellites with regions of larger satellites were verified, in order to make evolutionary inferences about the evolution of the satellitome in O. octoguttata. Finally, using low coverage sequencing of the O. octoguttata genome, the mitochondrial genome of the species was assembled. Furthermore, using this data with mitochondrial genomes deposited at Genbank/NCBI, a phylogenetic tree of Alticinae was constructed, which recovered its monophyly as a sister group of Galerucinae.Submitted by Ivani Silva (ivsilva@uepg.br) on 2022-11-25T17:26:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Jhon Alex Dziechciarz Vidal.pdf: 3344436 bytes, checksum: 78ca03d0354779c54d65cbbce4c392ac (MD5)Made available in DSpace on 2022-11-25T17:26:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Jhon Alex Dziechciarz Vidal.pdf: 3344436 bytes, checksum: 78ca03d0354779c54d65cbbce4c392ac (MD5) Previous issue date: 2022-08-29porUniversidade Estadual de Ponta GrossaPrograma de Pós-Graduação em Ciências BiológicasUEPGBrasilSetor de Ciências Biológicas e da SaúdeAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICASCromossomo sexualSatelitomaGenoma mitocondrialWCPSex chromosomeSatellitomaMitochondrial genomeWCPDiferenciação genômica e evolução dos cromossomos sexuais em espécies de Omophoita (alticinae) por meio da análise do satelitoma e pintura cromossômica.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPGinstname:Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)instacron:UEPGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/3785/3/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/3785/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52ORIGINALJhon Alex Dziechciarz Vidal.pdfJhon Alex Dziechciarz Vidal.pdfDissertação em PDFapplication/pdf3344436http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/3785/1/Jhon%20Alex%20Dziechciarz%20Vidal.pdf78ca03d0354779c54d65cbbce4c392acMD51prefix/37852022-11-25 15:26:05.072oai:tede2.uepg.br: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 Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tede2.uepg.br/jspui/PUBhttp://tede2.uepg.br/oai/requestbicen@uepg.br||mv_fidelis@yahoo.com.bropendoar:2022-11-25T17:26:05Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG - Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)false |
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