Thesis (Ph. D.)--University of Chicago, Committee on Evolutionary Biology, August 2003. / Includes bibliographical references. Also available on the Internet.

Les Cypriniformes sont un ordre de poissons téléostéens d’eau douce composé d’environ 4000 espèces. Ils sont caractérisés par l’absence de dents orales et la présence de dents pharyngiennes uniquement sur le cinquième cératobranchial. Cependant, par rapport à d’autres groupes, leur denture pharyngienne présente une diversité très importante en termes de nombre et surtout de forme de dents. J’ai donc étudié l’étendue de la diversité de la denture pharyngienne chez les Cypriniformes, dans un cadre phylogénétique, permettant ainsi de mettre en évidence des tendances évolutives. Au sein des Cypriniformes, j’ai étudié certains groupes plus en détail, au regard de leur importance et de leur diversité. J’ai cherché à comprendre quels pouvaient être les facteurs expliquant la diversité de la denture pharyngienne et il s’avère que ces facteurs sont différents selon les groupes de Cypriniformes étudiés. Alors que le régime alimentaire semble être un facteur essentiel chez les Cyprininae, cela n’est pas le cas chez les Leuciscinae pour lesquels il y a surtout un héritage phylogénétique important. Chez un autre groupe, les Danioninae, c’est en revanche le type de développement qui explique la diversité des dents pharyngiennes. Cette étude détaillée de la diversité de la denture pharyngienne des Cypriniformes va permettre d’utiliser ce groupe comme nouveau modèle d’évo-dévo des dents grâce au poisson-zèbre qui est un modèle de biologie du développement. Dans ce cadre, une première étude d’un mutant chez le poisson-zèbre a permis de mettre en évidence le rôle de l’acide rétinoïque dans le développement et l’évolution du nombre et de la forme des dents chez les Cypriniformes. Ce travail a donc permis d’explorer la diversité de la denture pharyngiennes des Cypriniformes, de mettre en évidence des tendances évolutives et de comprendre certains facteurs à l’origine de cette évolution. / Cypriniformes are the most diverse freshwater fish clade with around 4,000 species. They are characterized by the absence of oral teeth and the presence of pharyngeal teeth restricted to the fifth ceratobranchials. Yet, compared to other groups, their pharyngeal dentition displays a huge diversity both in terms of number and shape. I have investigated the extant of the diversity of the pharyngeal dentition in Cypriniformes, in a phylogenetic framework, allowing to decipher evolutionary trends. I have studied several groups within Cypriniformes in more details, because of their importance in terms of diversity. I have tried to understand what factors could explain this diversity of pharyngeal dentition and it appeared that those factors could be different according to each group. Whereas diet and other ecological factors are important in Cyprininae, it is not the case in Leuciscinae in which there are essentially phylogenetic signals. In another group, Danioninae, it is the type of development which explains the diversity of pharyngeal dentition. This detailed study of the diversity of pharyngeal dentition in Cypriniformes will allow to use this group as a new model of Evo/devo of teeth thanks to the zebrafish, which is already a model in developmental biology. In this context, a first study of a zebrafish mutant displaying dental defects has shown the role of retinoic acid in the development and the evolution of tooth number and shape in Cypriniformes.This work is an exploration of the diversity of the pharyngeal dentition in Cypriniformes, allowing to point out evolutionary trends and to understand factors that account for the evolution of pharyngeal teeth.

Orientador: Irani Quagio-Grassiotto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-14T18:28:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mazzoni_TalitaSarah_M.pdf: 22131608 bytes, checksum: df7814a1f55f5088400f2b70e4520216 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Numa nova visão da morfogênese gonadal, sua descrição em Cyprinus carpio, mostra como a proliferação e diferenciação de células germinativas e somáticas a partir do primórdio gonadal levam à formação das diferentes estruturas ovarianas e testiculares e à constituição do epitélio germinativo que margeia as lamelas ovígeras e os túbulos testiculares. Em C. carpio, o primórdio gonadal é formado por células germinativas primordiais (CGPs) rodeadas por células somáticas. Após sucessivas divisões mitóticas das células somáticas, o tecido gonadal aumenta em comprimento e espessura. As CGPs isoladas entre células somáticas se dividem mitoticamente formando grupos de células germinativas, que se organizam em cordões contínuos, os quais são invadidos por células somáticas, levando à uma reorganização estrutural e diferenciação gonadal. Nas gônadas femininas, as oogônias são envolvidas por expansões citoplasmáticas das agora células pré-foliculares, formando cistos, delimitados por uma membrana basal em formação. Cada oogônia divide-se por mitose, formando novas oogônias ou entra em meiose originando os oócitos. Com a entrada e permanência em diplóteno, os oócitos, ainda no interior dos cistos, iniciam seu desenvolvimento que completar-se-á no interior dos folículos ovarianos. As células pré-foliculares progressivamente interpenetram nos cistos e envolvem cada oócito individualizando-os. Estas gradativamente sintetizam a membrana basal envolvendo progressivamente o folículo em formação. As células foliculares assentadas em parte na membrana basal do próprio epitélio germinativo mantêm uma região de contato entre o folículo ovariano e o epitélio germinativo, que compartilham uma mesma membrana basal. Ao término da foliculogênese, o oócito inicia seu crescimento primário. No tecido gonadal, células mesenquimais se interconectam e se diferenciam, dando origem ao estroma ovariano, isolado do compartimento germinativo pela membrana basal. Células indiferenciadas do estroma emitem prolongamentos que contatam os folículos em formação, constituindo a teca. Células somáticas periféricas por migração e invaginação no tecido gonadal, formam as lamelas ovígeras. Lâminas teciduais de células somáticas formam-se em ambos os lados do ovário, projetando-se até se contatarem, formando o lúmen ovariano. Nas gônadas masculinas, as células somáticas, pré- Sertoli, invadem os cordões contínuos de CGPs. Estas, agora espermatogônias, são envolvidas por expansões citoplasmáticas das células de Sertoli, formando cistos. Estes formam conjuntos celulares que se distribuem ao longo da gônada, cada qual circundado por células somáticas. Ao redor de cada conjunto celular, inicia-se a formação da membrana basal, porém de forma incompleta. Gradativamente, os cistos de espermatogônias que constituem um mesmo conjunto, afastam-se uns dos outros, criando um espaço central. Células somáticas de conjuntos celulares adjacentes afastam-se, permitindo fusão entre os dois conjuntos celulares e aumento do espaço central formando um único compartimento luminal, delimitado por cistos de espermatogônias, estes, apoiados na membrana basal. Formam-se os túbulos testiculares e o epitélio germinativo masculino é estabelecido. O compartimento germinativo encontra-se agora separado pela membrana basal dos demais componentes celulares, que irão se diferenciar no compartimento intersticial. Inicia-se a espermatogênese no interior de cada cisto, de forma sincrônica. Após espermiogênese, os espermatozóides são liberados no lúmen, e os túbulos testiculares se anastomosam, culminando com a formação do ducto espermático na porção dorsal do testículo / Abstract: The description of gonadal morphogenesis in Cyprinus carpio provides a new vision of proliferation and differentiation of germ and somatic cells from the gonadal primordium leading to the formation of different ovarian and testicular structures, and the constitution of germinal epithelium which borders the ovigerous lamellae and the seminiferous tubules. In C. carpio the gonadal primordium is an elongated structure with individual PGCs scattered among somatic cells. The PGCs divide and organize into continuous cords that are delimited by the somatic cells. Then, in female gonad, somatic cells move into the cords, wrap around and individualize the PGCs that subsequently differentiate in oogonia. Each oogonium is wrapped by the now prefollicle cells giving rise to a cyst. Prefollicle cells rest upon a forming basement membrane. Inside the cysts oogonium proliferates by mitosis, originating new oogonia. Or, they enter into meiosis, becoming oocytes. Oocytes advance to diplotene where meiosis is arrested. Still inside the cysts oocytes enter primary growth, they are subsequently surrounded by prefollicle cells, and they become ovarian follicles. The differentiating gonad maintains a compact structure, continues elongating and becomes larger. Invaginations appear in the ventral region of the ovary; these form the ovigerous lamellae. Mesenchymal cells scattered inside the lamellae move away from one another giving rise to the extra-vascular space in the developing stroma where the cellular processes of these cells connect to one another and form a cellular net. Meanwhile, epithelial cells coming from the gonad periphery, and present in the ventral invaginations, associate with oogonia forming germinal epithelium. These also interact with the follicles that become connected to the epithelium sharing some extension of the basement membrane. Mesenchymal cells surround the ovarian follicles, becoming theca and, include the follicle, forms the follicle complex. On either side of the developing ovary, a coelomic epithelial cell proliferation forms a laminar tissue that grows ventrally, then extending beneath the developing ovary and fusing to form the central lumen of the carp cystovarian ovary. In male gonad, somatic cells move into the cords, wrap around and individualize the PGCs that subsequently differentiate in spermagonia. Each spermatogonium wrapped by the now pre-Sertoli cells giving rise to a cyst. The cysts join one another forming clusters. A basement membrane is synthesized around each cluster. Pre-Sertoli cells rest upon the forming basement membrane. In the center of the clusters a space is created when pre-Sertoli cells move away from one another. Then, nearby clusters fuse to one another that become connected by the same luminal space. The progressive fusion of the clusters gives rise to the seminiferous tubules that are bordered by the new formed germinal epithelium constituted by the cysts that rest upon the basement membrane. Mesenchymal cells surround the seminiferous tubules give rise to the cellular components of the interstitial compartment. Inside the cysts spermatogenesis starts. As the final spermatic cells are released into the luminal compartment, the anostomosis of the testicular tubules occurs forming the spermatic duct on the dorsal region of the testis / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Submitted by JACIARA CRISTINA ALMEIDA DO AMARAL (jaciaramaral@ufpa.br) on 2018-09-19T17:12:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_versão_final_abstract.pdf: 1425516 bytes, checksum: b01d9b3b8d0c8f847bc74f73d1c54b31 (MD5) / Approved for entry into archive by JACIARA CRISTINA ALMEIDA DO AMARAL (jaciaramaral@ufpa.br) on 2018-09-19T17:14:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_versão_final_abstract.pdf: 1425516 bytes, checksum: b01d9b3b8d0c8f847bc74f73d1c54b31 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-19T17:14:04Z (GMT). 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Assim, o presente trabalho tem por objetivo avaliar os níveis extracelulares de GABA e glutamato ao longo do processo de geração da ansiedade nos testes de Preferência Claro/Escuro (PCE) e Distribuição Vertical Eliciada pela Novidade (DVN) em Danio rerio. Foram utilizados 60 animais da espécie Danio rerio (selvagem, longfinn), os quais foram expostos aos Testes PCE e DVN nos tempos 5, 10 e 15 min. Os parâmetros analisados para o PCE foram: tempo no compartimento claro, número de quadrantes cruzados no compartimento claro e cruzamentos entre os compartimentos; para o DVN, os parâmetros foram: Tempo na região superior do aquário, número de quadrantes cruzados, entradas no topo, velocidade máxima, velocidade média e Distância total percorrida. Em seguida, os cérebros foram dissecados e incubados com Hank/Na+ para quantificação de GABA e Glutamato por Cromatografia Líquida de Alta Eficácia (CLAE). Todos os testes foram filmados e os vídeos avaliados utilizando o software Zebtrack. Foi aplicado o teste ANOVA de uma via com pós-teste Tukey, considerando significativos valores com p<0,05. Os dados foram expressos em média ± erro padrão e todos os experimentos foram previamente aprovados pelo comitê de ética local (CEPAE UFPA 213-14). Nossos resultados demonstram exploração do compartimento claro no teste PCE, sem diferença entre os tempos (F[3, 20]= 17.10) e sem alteração entre número de cruzamentos entre os minutos 5, e 10 (F[3, 20]= 6.28; p<0.05). Há aumento do número de cruzamento entre os quadrantes no tempo de 15 minutos em relação aos demais tempos de exploração (F[3, 20]= 6.28; p<0.05). Além disso, há aumento de conteúdo extracelular de glutamato no decorrer do teste (F [4, 10] = 8.98) e diminuição de GABA nos últimos minutos em comparação aos animais não expostos ao teste (F [4, 9] = 20.83; p<0.05). Os padrões comportamentais dos animais expostos ao teste DVN também variam de acordo com o tempo de exposição, onde, conforme há aumento do tempo, há aumento do tempo de exploração do topo (F[3, 28]= 15.99; p<0.01), aumento do número de transições para o topo (F[3, 22]= 16.86 p<0.05), aumento do número de quadrantes cruzados (F[3, 21]= 38.70; p<0.01), aumento da distância total percorrida (F[3, 27]= 61.44; p<0.01), sem alteração das velocidades máximas (F[3, 28]= 19.73; p<0.01) e média em todos os tempos. Os níveis de glutamato aumentam na exposição ao teste (F [4, 10] = 24.62) e os níveis de GABA permanecem inalterados (F [4, 9] = 1.76). Concluímos, assim, que os sistemas glutamatérgicos e gabaérgicos modulam de maneira diferente o comportamento tipo ansiedade em Danio rerio. / Anxiety-like behavior can be defined as a state of apprehension where the danger is imminent and may occur from exposure to new environments or uncontrollable aversive stimuli. Many neurotransmission systems may be involved in the modulation of anxiety states in mammals as well as in teleosts. Among these, the GABAergic and glutamatergic systems are the main modulation pathways of anxiety-like behavior. Therefore, the present work aims to evaluate the extracellular levels of GABA and glutamate throughout the process of anxiety generation in Danio rerio exposed in Dark/light Preference (DLP) and Novel Tank (NT) tests. Sixty animals (Danio rerio, (wild type, longfinn) were used, which were exposed to DLP and NT at times 5, 10 and 15 minutes. The parameters analyzed for DLP were: time in the white compartment, number of quadrants crossed in the white compartment and transitions between compartments; for the NT, the parameters were: Time in the upper half, number of squares crossed, entrances at the top, maximum speed, average speed and total distance traveled. Then, the brains were dissected and incubated with Hank/Na+ for further quantification of GABA and Glutamate by High Performance Liquid Chromatography (HPLC). All tests were filmed and videos evaluated using Zebtrack software. One-way ANOVA test with Tukey post-test was applied, considering significant values p<0.05. Data were expressed as mean ± standard error mean and all experiments were previously approved by the local ethics committee (CEPAE UFPA 213-14). Our results demonstrate exploration of the white compartment in the LDT test, with no difference between the times (F [3, 20] = 17.10) and no change in the number of midleline crossings between the compartments between minutes 5 and 10 (F [3,20] = 6.28, p <0.05). There was an increase in the number of squares crossed in the time of 15 minutes in relation to the other exploration times (F [3, 20] = 13.04, p <0.03).In addition, there was an increase in extracellular glutamate content during the test (F [4, 10] = 8.98) and decrease of GABA in the last minutes compared to animals not exposed to the test (F [4,9] = 20,83; <0.05). The behavioral patterns of the animals exposed to the NT test also vary according to the time of exposure, where, as time increases, there is an increase in the time of the top exploration (F [3, 28] = 15.99, p <0.01), (F [3, 22] = 16.86 p <0.05), increase in the number of squares crossed (F [3, 21] = 38.70, p <0.01), increase in the total distance traveled [3, 27] = 61.44, p <0.01), with no change in maximum speed (F [3, 28] = 19.73, p <0.01) and mean speed at all times. Glutamate levels increase on exposure to the test (F [4, 10] = 24.62) and GABA levels remain unchanged (F [4,9] = 1.76). We conclude, therefore, that glutamatergic and gabaergic systems modulate the anxiety-like behavior in Danio rerio differently.