Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2776.pdf: 4048080 bytes, checksum: a61411c472576ea726a39ea95c16ca39 (MD5) Previous issue date: 2010-02-08 / Universidade Federal de Minas Gerais / Hoplias malabaricus, a widespread Erythrinidae fish, is characterized by a karyotypic diversity, with seven karyomorphs already described. This report presented a comparative study of the karyomorphs A, B, C and D, which were previously included in a major karyotypic group (Group I), in order to evaluate the evolutionary relationships among them. The in situ investigation of several classes of repetitive DNAs added new informative characters useful in comparative genomics and provided new insights into the evolutionary relationships among karyomorphs. In addition to corroborate the inclusion of karyomorphs A-D in a close evolutionary group, the results provide further evidence for a greater proximity between the karyomorphs A-B and karyomorphs C-D. A comparative analysis among distinct populations of karyomorph A demonstrated a continuing genomic differentiation in this group, allowing the detection of recent evolutionary events, suggesting that this karyomorph cannot be considered an absolute evolutionary unit, as evidenced by their inner chromosomal differentiation. It was also expanded our knowledge of the sex chromosomes differentiation in H. malabaricus, allowing to conclude that repetitive DNAs played an important role in the differentiation process. It was detected a cryptic differentiated XX/XY sex chromosome system in karyomorph C, which is clearly correlated with the evolution of the X1X1X2X2/X1X2Y sex chromosome system of karyomorph D. The cytogenetic mapping of five classes of repetitive DNAs also indicated the probable derivation of the XX/XY chromosomes of karyomorph B from autosomal chromosomes of karyomorph A. In this case, the X chromosomes were seen as the preferred site for the accumulation of DNA repeats, which represents an unusual condition of X accumulating more repetitive DNAs than Y chromosome in fish. The overall results were able to demonstrate that the repetitive DNA fraction of the genome constitutes good evolutionary markers in H. malabaricus, allowing to improve the understanding of the evolutionary mechanisms that have generated the complex genomic structure found in this fish group. / Hoplias malabaricus, um peixe eritrinídeo amplamente distribuído, é caracterizado por uma diversidade cariotípica, com sete cariomorfos já descritos. Este trabalho apresentou um estudo comparativo dos cariomorfos A, B, C e D, que foram previamente incluídos em um grupo cariotípico maior (Grupo I), com o intuito de avaliar as relações evolutivas entre eles. A investigação in situ de várias classes de DNAs repetitivos acrescentou novos caracteres informativos para estudos de genômica comparativa e forneceu novas informações sobre as relações evolutivas entre os cariomorfos. Além de corroborar a inclusão dos cariomorfos A-D em um grupo evolutivo próximo, os resultados forneceram evidencias adicionais para uma maior proximidade entre os cariomorfos A-B e entre os cariomorfos C-D. Uma análise comparativa entre diferentes populações do cariomorfo A demonstraram uma contínua diferenciação genômica neste grupo, permitindo a detecção de eventos evolutivos recentes, sugerindo que este cariomorfo não pode ser considerado uma unidade evolutiva absoluta, conforme evidenciado pelas suas diferenciações cromossômicas particulares. Foi também expandido nosso conhecimento sobre a diferenciação dos cromossomos sexuais em H. malabaricus, permitindo concluir que os DNAs repetitivos desempenharam um papel importante no processo de diferenciação destes cromossomos. Foi detectado um críptico sistema XX/XY de cromossomos sexuais no cariomorfo C, que se mostrou claramente relacionado com a evolução do sistema X1X1X2X2/X1X2Y de cromossomos sexuais do cariomorfo D. O mapeamento citogenético de cinco classes de DNAs repetitivos também indicaram a provável derivação dos cromossomos XX/XY do cariomorfo B à partir de cromossomos autossômicos do cariomorfo A. Neste caso, os cromossomo X foram identificados como sítios preferidos para o acúmulo sequencias repetitivas, representando uma condição incomum do X acumulando mais DNAs repetitivos do que o cromossomo Y em peixes. De maneira geral, os resultados permitiram demonstrar que a fração repetitiva do genoma constitui bons marcadores evolutivos em H. malabaricus, aprimorando o entendimento dos mecanismos evolutivos que geraram a complexa estrutura genômica encontrada neste grupo de peixes.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5439.pdf: 1507727 bytes, checksum: 2f9b772d2b7234a936407bc555555995 (MD5) Previous issue date: 2013-08-08 / Financiadora de Estudos e Projetos / Erythrinidae is a relatively small Characiformes fish family, but widely distributed in the Neotropics. This family comprises only three genera: Hoplias, Hoplerythrinus and Erythrinus, all endemic to Central and South Americas. It is characterized by a divergent karyotype evolution and offers excellent opportunities for analyzing evolutionary events concerning the differentiation of the karyotype as a whole, as well as of the sex chromosome systems. In this sense, the species Erythrinus erythrinus presents four karyomorphs (A-D), in which homomorphic or heteromorphic sex chromosomes can be found. The main purpose of this study was to analyze the chromosomal differentiation among karyomorphs of E. erythrinus and their evolutionary relationships, using both conventional cytogenetic methods and the chromosomal mapping of repetitive DNAs sequences by FISH. The data showed the occurrence of small supernumerary chromosomes which are mitotically unstable, as well as useful molecular markers. Indeed, the mapping of several repetitive DNA sequences highlighted unique or shared features among the karyomorphs, indicating their evolutionary differentiation. The data also reinforce that distinct populations from karyomorph A behave as an evolutionary unit despite their wide geographic distribution. In turn, although the karyomorphs C and D share several karyotypic characters, they present specific molecular markers indicating their distinct evolutionary paths. Even though that morphological differentiations are not easily detectable among the karyomorphs, the set of the chromosomal features strongly corroborate that E. erythrinus belongs to a species complex. / A família Erythrinidae, amplamente distribuída na região Neotropical, compreende apenas três gêneros: Hoplias, Hoplerythrinus e Erythrinus, todos endêmicos às Américas do Sul e Central. Esta família de peixes se caracteriza por uma evolução cariotípica divergente, oferecendo uma oportunidade excelente para a análise dos eventos evolutivos, quer seja no tocante à diferenciação do cariótipo como um todo, quer seja no tocante à diferenciação e evolução de sistemas de cromossomos sexuais. Neste contexto, destaca-se a espécie Erythrinus erythrinus, onde ocorre quatro cariomorfos distintos (A-D), portadores ou não de cromossomos sexuais heteromórficos. O objetivo principal deste projeto foi analisar a diferenciação cromossômica entre cariomorfos de E. erythrinus e suas relações evolutivas, empregando análises cromossômicas clássicas e mapeamento citogenético de diferentes seqüências de DNAs repetitivos por FISH. Os dados obtidos possibilitaram caracterizar a ocorrência de pequenos cromossomos supranumerários em alguns cariomorfos desta espécie, assim como diferenciações e similaridades entre cariomorfos ao nível dos marcadores moleculares. O mapeamento de diversas sequências de DNAs repetitivos destacou características únicas ou compartilhadas entre cariomorfos, indicando os prováveis caminhos evolutivos durante a sua diferenciação. As características similares compartilhadas pelas populações do cariomorfo A reforçam a proposta de que elas constituem uma unidade evolutiva, apesar dos isolamentos existentes entre diferentes bacias hidrográficas onde elas ocorrem. Por outro lado, embora os cariomorfos C e D também compartilhem diversas características cariotípicas, alguns marcadores exclusivos mostram os caminhos evolutivos distintos entre eles. Embora não ocorram características morfológicas conspícuas facilmente detectáveis entre os diferentes cariomorfos, o conjunto das suas características cromossômicas corrobora fortemente que E. erythrinus corresponda a um complexo de espécies.

Submitted by MARIANI CRISTINA ALVES PICCOLI null (marianicpiccoli@gmail.com) on 2017-10-23T15:12:36Z No. of bitstreams: 1 versaofinalcomcapa.pdf: 1931023 bytes, checksum: 1f6a5be6a007d9ddfe5a232b33812aca (MD5) / Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: O arquivo submetido não contém o certificado de aprovação. A versão submetida por você é considerada a versão final da dissertação/tese, portanto não poderá ocorrer qualquer alteração em seu conteúdo após a aprovação. Corrija esta informação e realize uma nova submissão contendo o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2017-10-26T16:14:49Z (GMT) / Submitted by MARIANI CRISTINA ALVES PICCOLI null (marianicpiccoli@gmail.com) on 2017-10-26T18:42:01Z No. of bitstreams: 1 versaofinalfinal.pdf: 2319438 bytes, checksum: 6f431d0bb6380c6dd4298885b7f2a00b (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-10-26T18:53:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 piccoli_mca_me_rcla.pdf: 2319438 bytes, checksum: 6f431d0bb6380c6dd4298885b7f2a00b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-26T18:53:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 piccoli_mca_me_rcla.pdf: 2319438 bytes, checksum: 6f431d0bb6380c6dd4298885b7f2a00b (MD5) Previous issue date: 2017-08-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os DNAs repetitivos representam uma porção significante do genoma e podem estar envolvidos com os processos de variação cromossômica e reorganização genômica. Estes DNAs podem ser organizados em tandem ou dispersos, apresentando ampla variabilidade de composição e localização, sendo em muitos casos os principais constituintes da heterocromatina. A utilização dessas sequências como marcadores para a análise da evolução cromossômica é ampla em várias ordens de insetos, enquanto que para as abelhas esse conhecimento ainda é bastante restrito. Na tribo Meliponini o gênero Melipona se encontra dividido em quatro subgrupos e é o mais caracterizado cromossomicamente, sendo as espécies do gênero divididas ainda em dois grupos que apresentam marcante diferença na distribuição da heterocromatina. Um grupo é representado por espécies com pouca heterocromatina (principalmente centromérica) enquanto no segundo grupo as espécies apresentam heterocromatina dispersa ao longo de todos os cromossomos. Sendo assim, este gênero apresenta-se como um potencial modelo para estudos de amplificação e diversificação de DNAs repetitivos e sequências heterocromáticas. Neste contexto, utilizamos a espécie Melipona scutellaris que possui grande quantidade de heterocromatina nos cromossomos como modelo, buscando entender possíveis causas e eventos evolutivos envolvidos na ampla diferenciação heterocromática. Foram mapeadas distintas sequências de DNAs repetitivos por FISH, tais como DNAr 18S, DNAsn U2 e microssatélites, todos com localização eucromática, sugerindo que as sequências testadas não estão envolvidas com a amplificação da heterocromatina. A fração C0t-DNA e DOP-PCR evidenciou que a heterocromatina é composta por sequências altamente repetitivas, enquanto que a hibridização em membrana dessa fração em outras Meliponas demonstrou que a heterocromatina dentro do gênero difere de acordo com cada subgrupo. / Repetitive DNAs represent a significant portion of the genome and may be involved in the processes of chromosome variation and genomic rearrangement. These DNAs can be organized in tandem or dispersed, presenting wide variety of composition and location, being in many cases the main constituents of heterochromatin. An application as sequences as markers for an analysis of chromosomal evolution is broad in several orders of insects, whereas for bees this knowledge is still quite restricted. In the Meliponini tribe, the genus Melipona is divided into four subgroups and is the most characteristic chromosomally, being as species of the genus divided into two groups that present a marked differential in the distribution of heterochromatin. One group is represented by species with little heterochromatin (mainly centromeric) while not second group as species presented in heterochromatin dispersed throughout all the chromosomes. Thus, this genus presents itself as a potential model for amplification and diversification studies of repetitive DNAs and heterochromatic sequences. In this context, it uses a species Melipona scutellaris that has large amount of heterochromatin in the chromosomes as model, seeking to understand possible evolutionary events involved in the wide heterochromatic differentiation. Different FISH repeating DNA sequences have been mapped, such as 18S rDNA, U2 DNAs and microsatellites, all with euchromatic location, suggesting that as tested sequences are not involved with heterochromatin amplification. The C0t-DNA and DOP-PCR fraction showed that heterochromatin is composed of highly repetitive sequences, whereas a membrane hybridization of this fraction in other Meliponas demonstrated that heterochromatin within the genus differs according to each subgroup.

Orientadores: Shirlei Maria Recco-Pimentel, Luciana Bolsoni Lourenço Morandini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T17:27:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vittorazzi_StenioEder_M.pdf: 1698813 bytes, checksum: 820a78de37442254ed35e58e413de026 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O gênero Physalaemus é atualmente constituído de 42 espécies, distribuídas em sete grupos. No grupo de Physalaemus cuvieri, além dessa, estão alocadas outras oito espécies. Estudos citogenéticos disponíveis até momento para algumas espécies do gênero nos mostram um número diplóide de 2n = 22, sendo a morfologia cromossômica similar entre elas. O objetivo desse trabalho foi desenvolver novos marcadores citogenéticos para o estudo do grupo de Physalaemus cuvieri. Foram estudadas três populações de P. cuvieri e duas outras espécies do grupo, P. albonotatus e P. centralis. Foram isoladas três sequências de DNA repetitivo, as quais foram denominadas PcP190EcoRI, PcP883EcoRI e PcP174PstI. A primeira sequência apresentou similaridade com os DNAr 5S disponíveis no GenBank e assim, adicionalmente, foi feito experimento para isolar o DNAr 5S de P. cuvieri. Foram obtidos dois fragmentos com cerca 201 e 690pb, localizados por double- FISH em cromossomos distintos. A sequência PcP190EcoRI mostrou similaridade de aproximadamente 70% com a região de transcrição de ambos os tipos de DNAr 5S, sugerindo a origem dessa sequência a partir do DNAr 5S. A hibridação in situ com sondas das três sequências de DNA repetitivo isoladas, nas três populações de P. cuvieri, em P. albonotatus e em P. centralis, mostrou que todas as regiões cromossômicas marcadas são coincidentes com regiões de banda C detectadas em estudo prévio. No entanto, as populações de P. cuvieri e as espécies estudadas diferem entre si pelo número e localização de marcações com sondas das três sequências. Essas sequências representam bons marcadores cromossômicos, já que permitiram demonstrar tanto variações interpopulacionais em P. cuvieri como também diferenças interespecíficas, corroborando a sugestão prévia de que as diferentes populações de P. cuvieri podem se tratar de um complexo de espécies crípticas. / Abstract: The genus Physalaemus is currently composed of 42 species, divided into seven groups. Within the Physalaemus cuvieri group are eight other species. Cytogenetic studies for some of the species within the genus show a diploid number of 2n = 22 and similar chromosome morphology. The aim of this research was to develop new cytogenetic markers to study the group of Physalaemus cuvieri. We studied three populations of P. cuvieri in addtion to two other species: P. albonotatus and P. centralis. We isolated three repetitive DNA sequences, which were named PcP190EcoRI, PcP883EcoRI and PcP174PstI. The former sequence showed similarities with the 5S rDNA available in GenBank and, therefore, an experiment was done to isolate the 5S rDNA of P. cuvieri. We obtained two fragments of about 201 bp and 690 bp, which were localized by double-FISH to distinct chromosomes. The PcP190EcoRI sequence showed approximately 70% similarity with the transcription regions of both types of 5S rDNA, suggesting the PcP190EcoRI sequence originated from the 5S rDNA. The three repetitive DNA sequences were detected by in situ hybridization to chromosomes from P. albonotatus, P. centralis and the three populations of P. cuvieri. These chromosome regions are coincident with C-bands detected in a previous study. Populations of P. cuvieri and others two species, however, differ by the number and location of the three sequences. These sequences seem to be good chromosomes markers since they were used to show interpopulational variation in P. cuvieri, as well interspecific differences. This supports the previous suggestion that different populations of P. cuvieri may be a complex of cryptic species. / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Os peixes apresentam uma grande diversidade quanto a sua morfologia, seus habitats e também sua biologia. São encontrados em lagos, córregos, estuários e oceanos, constituindo assim mais de 50% do número total das espécies de vertebrados conhecidas atualmente. Essa fauna tem sido objeto de um número expressivo de estudos citogenéticos e moleculares, tendo-se já conhecimento não só das relações cromossômicas, mas também da sistemática de vários grupos. Essas pesquisas têm investigado não somente o número e fórmula cromossômica, mas também a presença de cromossomos sexuais diferenciados, presença de cromossomos supranumerários, padrões de distribuição da heterocromatina, localização das regiões organizadoras de nucléolo, padrões de bandamento de restrição e replicação, permitindo a localização de diferentes classes de DNAs repetitivos, bem como a identificação de homeologias cromossômicas que auxiliam a compreensão da evolução cariotípica dos grupos. Os estudos moleculares, por sua vez, têm se tornado cada vez mais importantes nesse grupo e têm fornecido dados fundamentais não só no que diz respeito à filogenia dos grupos, como também em relação a regiões repetitivas do DNA e sua importância no genoma. A união dessa área com a Citogenética tem permitido uma maior e melhor compreensão sobre os processos evolutivos associados às alterações de seqüências específicas do genoma visíveis tanto a níveis cromossômicos, quanto moleculares. O gênero Gymnotus (Teleostei: Gymnotiformes) inclui representantes com características biológicas peculiares, o que os torna objeto de estudo de diversas áreas da Biologia. Estudos sobre o gênero incluem sua caracterização cariotípica, estudo das regiões organizadoras de nucléolo (RONs) polimórficas, bem como estudos envolvendo marcadores moleculares, os quais conjuntamente com a Citogenética permitiram a análise de filogenética molecular, com inferência na evolução cromossômica, permitindo uma melhor compreensão das relações dentro do gênero. No presente trabalho foram levados a efeito estudos sobre as regiões heterocromáticas e os DNAs repetitivos desse grupo, para uma melhor compreensão da organização e localização dessas seqüências no genoma e a identificação de possíveis marcadores moleculares. Foram efetuados ainda, estudos envolvendo a evolução cariotípica das espécies G. carapo e G. sylvius, localização de genes ribossômicos e análise molecular do gene ribossômico 5S juntamente com seu espaçador não transcrito, propiciando uma melhor compreensão da evolução dessa família gênica em Gymnotus. / Fishes present a great diversity in relation to their morphology, habitat and biology. They are found in lakes, rivers, estuaries and oceans, comprising more than 50% of the total number of known vertebrates. Cytogenetic and molecular aspects of the fish fauna have been extensively studied, providing information about their chromosomal relationships and also about the systematic status of several groups. These researches have focused on the description of both chromosomal number and formula as well as the presence of differentiated sex chromosomes, occurrence of B-chromosomes, patterns of heterochromatin distribution, localization of nucleolar organizer regions, restriction or replication banding profiles allowing to locate distinct classes of repetitive DNAs and to identify chromosomal homeologies in order to understand the karyotypic evolution in distinct groups. On the other hand, molecular studies have become of utmost importance in this group, providing essential data about phylogeny of many groups and about repetitive DNA regions and their role in the genome. The union between this approach and cytogenetics has favored a better comprehension about the evolutionary processes associated with visible alterations in specific sequences within the genome at both chromosomal and molecular levels. The genus Gymnotus is composed of representatives with peculiar biological features, which turn them suitable for studies in a variety of biology approaches. Genetic studies in this genus comprise karyotype characterization, analysis of polymorphic NORs, besides studies of molecular markers that, coupled with cytogenetics, have fostered molecular phylogenetic analyzes with inferences on their chromosomal evolution, which have led to a better understanding about the interrelationships in the group. In the present work, we carried out studies about the heterochromatic regions and the repetitive DNAs in this group for a better comprehension about the organization and localization of these sequences in the genome and identification of potential molecular markers. Furthermore, studies related to the karyotype evolution in the species G. carapo and G. sylvius, location of ribosomal genes and molecular analysis of both 5S ribosomal gene and its non-transcribed spacer were performed to provide a better comprehension about the evolution of this gene family in Gymnotus.

Cromossomos sexuais evoluíram repetidas vezes independentemente nos grandes grupos de vertebrados. Sistemas sexuais altamente diferenciados e antigos são caracterizados por grandes diferenças morfológicas e de conteúdo gênico entre os dois cromossomos homólogos onde a recombinação é restrita a uma pequena região homóloga. Os sistemas recentes característicos de peixes caracterizam-se pela similaridade entre os cromossomos X e Y (ou Z e W), nos quais as diferenças observadas freqüentemente envolvem a presença de heterocromatina, translocações e inversões. A recombinação ocorre entre o par sexual na maior parte de sua extensão, sendo inibida apenas na região diretamente relacionada com a determinação sexual. Notavelmente, sistemas diferentes de determinação podem ser encontrados em espécies, ou mesmo populações. O gênero Eigenmannia compreende grupos de espécies crípticas do ponto de vista morfológico que exibem variação no número cromossômico e podem apresentar sistemas sexuais XY ou ZW, incluindo sistemas múltiplos (com translocação Y-autossomo). Estes sistemas estão entre os mais recentes descritos (<16ma) e estão dispostos de forma desordenada em árvores de relações filogenéticas, sugerindo origens múltiplas. No presente estudo, a técnicas de pintura cromossômica usando sondas obtidas por microdissecção de cromossomos sexuais foram empregadas para testar a homologia de dois sistemas XY encontrados nos citótipos (ou espécies) E. virescens e E. sp.2. Os resultados mostram que, de fato, ambos são não homólogos. A fusão Y-autossomo provavelmente ocorreu após a separação de E. sp.2 com sua espécie irmã, E. sp.1 uma vez que um evento de fusão independente, envolvendo um dos cromossomos homólogos ao Y, foi detectado em E. sp.1. A hibridação in sit&#956; do cromossomo X de E. virescens em sua população mais próxima (também com 38 cromossomos, mas sem cromossomos sexuais heteromórficos) mostrou que o cromossomo X é homólogo a um par de acrocêntricos, condizente com o modelo proposto de diferenciação por acúmulo de heterocromatina. Essa heterocromatina foi caracterizada e mostrou um padrão complexo de seqüências CG-ricas. Dois fragmentos de DNA repetitivo GC-ricos presentes no cromossomo X foram isolados e seqüenciados. Não foram detectadas similaridades em comparações com bases de dados e entre os fragmentos obtidos. Estes mostraram-se concentrados nas regiões cromomicina-positivas de E. virescens, incluindo regiões periteloméricas de sete pares e os dois maiores blocos heterocromáticos (nos cromossomos X e par n. 8), além de um cromossomo acrocêntrico, possivelmente o Y. Curiosamente, essas seqüências foram detectadas em apenas três pares cromossômicos na população mais próxima, incluindo um par acrocêntrico de morfologia semelhante à condição ancestral do X, sugerindo que processos dinâmicos de expansão e homogenização genômica ocorreram após a separação dessas populações / Sex chromosomes have evolved independently several times in all major groups of vertebrates. Highly differentiated sex chromosomes are characterized by extensive differences in morphology and gene content, whereas recombination is restricted to a small homologous region. Recent sex chromosomes are characteristic of fish, and display a high level of homology between X and Y (or Z and W) chromosomes, recombination is restricted only in a small sex determining region. Notably, different sex chromosome systems can be found in closely related groups, such as species or even populations. The genus Eigenmannia comprises a group of morphologically cryptic species that display a variety of diploid numbers and different sex chromosome systems, including XY, ZW and a multiple XY system (with a Y-autosome fusion). These systems are among the most recent known (<16ma) and occur with a lack of phylogenetic pattern, whereas frequently populations bearing heteromorphic sex chromosomes are closest related to populations displaying no sex chromosomes. In the present study, chromosome painting using probes derived from the microdissection of two different sex chromosomes where used to investigate the homology of both systems. Results show that, in fact, they are non-homologous and evolved independently. The Y-autosome hypothesis gained further support from the observation that a chromosome homologous to the Y in a close population is involved in yet a different fusion event. The X chromosome present in the E. virescens karyotype was found to be homologous to acrocentric chromosomes in all populations analyzed, thus supporting the notion that its differentiations is mainly due to the accumulation of heterochromatin. The X heterochromatic block was shown to form a complex pattern of GC-rich sequences, different from what was previously described. Two GC-rich fragments were isolated and sequenced; both showed no similarities to known sequences and to one another. These sequences were shown to be concentrated viii on the two largest heterochromatic blocks, those of the X and n.8 chromosomes besides peri-telomeric regions of seven additional pairs and the putative Y. Curiously, these sequences were detected in only three pairs in the closest population, including an acrocentric pair morphologically similar to undifferentiated sex pair. This suggests that dynamic evolutionary processes of expansion and genomic homogenization have occurred after the separation of these populations.

Orientador: Fausto Foresti / Resumo: Characidium é um grupo de peixes amplamente distribuídos pela região Neotropical, embora seja considerado o mais especioso dentro de Crenuchidae, do ponto de vista citogenético o número de espécies investigadas ainda é baixo, o que dificulta a caracterização quanto a organização cromossômica do gênero. Em relação ao número diploide, as espécies de Characidium conservaram um cariótipo com 2n = 50 cromossomos, do tipo metacêntricos e submetacêntricos (com exceções), o que resulta em uma macroestrutura homogênea para o grupo. Porém, investigações utilizando sequências repetitivas têm contribuído para ilustrar que a organização microestrutural cromossômica pode diferir entre as espécies, refletindo o hábito destes peixes constituírem populações pequenas e isoladas em cabeceiras de riachos. Adicionalmente, algumas espécies de Characidium também foram descritas portando cromossomos B em seus cariótipos, e a utilização de ferramentas citomoleculares têm contribuído para explorar quanto a origem e evolução destes componentes cariotípicos. Neste sentido, o objetivo do presente estudo foi agregar técnicas citomoleculares com resultados de sequenciamento massivo, para tentar compreender a ocorrência de cromossomos B no genoma de Characidium sp. aff. C. vidali. Os resultados obtidos mostraram que i) o mapeamento físico de diferentes sondas de DNA repetitivo contribuíram não apenas para caracterizar o cariótipo da espécie em estudo, como também adicionaram mais informações quanto a organi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Characidium is a group of fish widely distributed in the Neotropical region, although it is considered the most specious within Crenuchidae, from the cytogenetic point of view the number of species investigated is still low, which makes it difficult to characterize the chromosomal organization of the genus. In relation to the diploid number, Characidium species retained a karyotype with 2n = 50 chromosomes, metacentric and submetacentric (with exceptions), resulting in a homogeneous macrostructure for the group. However, investigations using repetitive sequences have contributed to illustrate that the chromosomal microstructural organization may differ between species, reflecting the habit of these fish constituting small and isolated populations in headwaters of streams. In addition, some species of Characidium have also been described carrying B chromosomes in their karyotypes, and the use of cyto-molecular tools has contributed to explore the origin and evolution of these karyotype components. In this sense, the objective of the present study was to aggregate cyto-molecular techniques with massive sequencing results to try to understand the occurrence of B chromosomes in the genome of Characidium sp. aff. C. vidali. The results showed that i) the physical mapping of different repetitive DNA probes contributed not only to characterize the karyotype of the species under study, but also added more information about the organization and evolution of the chromosomal microstruct... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-05-02T18:22:22Z No. of bitstreams: 1 DissEAO.pdf: 2220035 bytes, checksum: b18c61d42ff58647fa114291931a35ab (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-05-04T13:29:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEAO.pdf: 2220035 bytes, checksum: b18c61d42ff58647fa114291931a35ab (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-05-04T13:29:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEAO.pdf: 2220035 bytes, checksum: b18c61d42ff58647fa114291931a35ab (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-04T13:36:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissEAO.pdf: 2220035 bytes, checksum: b18c61d42ff58647fa114291931a35ab (MD5) Previous issue date: 2015-06-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The Erythrinidae family is a small group of Neotropical Characiformes, comprising only three genera, Hoplias, Hoplerythrinus and Erythrinus. Hoplias malabaricus, Hoplerythrinus unitaeniatus and Erythrinus erythrinus must correspond to groups of species, considering the extensive chromosomal diversity that they present, including different sex chromosomes systems. Therefore, these fishes offer excellent opportunities for evolutionary investigations, given the different chromosomal characteristics between their representatives. Recent studies allowed the taxonomic characterization of six poorly or not studied Hoplias species (H. aimara, H. lacerdae, H. intermedius, H. brasiliensis, H. australis and H. curupira), present in several South American river basins’ and popularly known as “trairões” due to their large size. This study aimed to characterize the chromosomal evolution occurred in this particular group of species, in the light of its recent review and taxonomic identifications. For this purpose, in addition to classical chromosomal analysis, cytogenetic mapping of repetitive DNA sequences using specific probes was used for fluorescence in situ hybridization (FISH). The results showed the sharing of a great homogeneity in the species´ karyotype macrostructure, with 2n = 50 and karyotypes composed only by meta- and submetacentric chromosomes without the presence of differentiated sex chromosomes between the sexes. In turn, the karyotype microstructure, as revealed by the analysis of components of the repetitive fraction of the genome showed interspecies differentiation, thus confirming the recent taxonomic revision of these species based on their morphological characteristics. This evolutionary scenario, highlighting the conservation of chromosomal macro-structure, sharply contrasts with the scenario found in the representatives of H. malabaricus group, where a conspicuous chromosomal variation can be observed between different populations of this "nominal species." Environmental aspects related to the way of life, as well as intrinsic chromosomal features, may influence the coexistence of these contrasting models of chromosomal evolution among congeneric species of Hoplias. / A família Erythrinidae é um pequeno grupo de Characiformes Neotropicais, compreendendo apenas três gêneros, Hoplias, Hoplerythrinus e Erythrinus. Hoplias malabaricus, Hoplerythrinus unitaeniatus e Erythrinus erythrinus devem corresponder a grupos de espécies, considerando a ampla diversidade cromossômica que apresentam, incluindo diferentes sistemas de cromossomos sexuais. Assim sendo, os peixes eritrinídeos oferecem excelentes oportunidades para investigações evolutivas, dadas as particularidades diversas entre seus representantes. Estudos recentes possibilitaram a caracterização taxonômica de seis espécies de Hoplias ainda pouco ou não estudadas (H. aimara, H. lacerdae, H. intermedius, H. brasiliensis, H. australis e H. curupira) presentes em diversas bacias hidrográficas do continente sul-americano, dentre as quais se encontram espécimes popularmente conhecidos por trairões devido ao seu grande porte. O presente estudo buscou caracterizar a evolução cromossômica ocorrida nesse grupo particular de espécies, à luz das suas recentes revisões e identificações taxonômicas. Para esta finalidade, além de análises cromossômicas clássicas, foi empregado o mapeamento citogenético de sequências repetitivas de DNA por hibridização fluorescente in situ (FISH). Os resultados mostraram o compartilhamento de uma grande homogeneidade na macroestrutura cariotípica das espécies analisadas, com 2n=50 cromossomos e cariótipos compostos apenas por cromossomos meta- e submetacêntricos, sem a presença de cromossomos sexuais diferenciados entre os sexos. Por sua vez, a microestrutura cariotípica, revelada pela análise de componentes da fração repetitiva do genoma, evidenciou diferenciações interespecíficas, corroborando assim a recente revisão taxonômica dessas espécies com base em suas características morfológicas. Tal cenário evolutivo, destacando a conservação da macro-estrutura cromossômica, contrasta acentuadamente com o cenário presente em representantes do grupo Hoplias malabaricus, onde uma conspícua variação cromossômica pode ser observada entre distintas populações desta “espécie nominal”. Aspectos ecológicos relacionados ao modo de vida, bem como características cromossômicas intrínsecas, podem estar influenciando a coexistência desses modelos contrastantes de evolução cromossômica entre espécies congenéricas de Hoplias.

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2017-04-27T17:11:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao-2016 Mariela Sader.pdf: 1705519 bytes, checksum: 88403c5afd27ce740e32a563b44b06b3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-27T17:11:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao-2016 Mariela Sader.pdf: 1705519 bytes, checksum: 88403c5afd27ce740e32a563b44b06b3 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / CNPQ / O gênero Passiflora é o maior da família Passifloraceae, sendo formado por aproximadamente 500 espécies. Tem origem na América tropical, apresentando mais de 135 espécies nativas do Brasil. Dentre as principais espécies do gênero, destaca-se o maracujáazedo, Passiflora edulis Sims, em virtude de seu interesse comercial principalmente como planta frutífera. Apesar de avanços no conhecimento genético e genômico, não é possível o reconhecimento de cada um de seus nove pares cromossômicos. Uma estratégia que auxilia na definição do cariótipo é o desenvolvimento de marcadores específicos para cada par cromossômico, que podem ser obtidos a partir da hibridização in situ fluorescente (FISH) de sequências genômicas clonadas em cromossomos artificiais de bactérias (BACs). No presente trabalho, 27 BACs contendo genes ou regiões gênicas de Passiflora foram utilizados como sondas para a construção de um mapa físico do maracujá-azedo por BAC-FISHintegrando a localização de sequências únicas e repetidas.Destes, 12 clones puderam ser mapeados, permitindo a identificação com marcas únicas de oito dos pares cromossômicos, sendo o par cinco identificado com o DNAr 5S. Além disso, foi demonstrada a distribuição dispersa de retroelementos Ty1-copia, Ty3-gypsy e LINE. Os resultados do presente trabalho corroboram a importância da FISH na caracterização e identificação cromossômicas, tanto com sequências repetitivas quanto com clones com grandes insertos como sonda (BAC-FISH), propiciando o desenvolvimento de marcadores cromossomo-específicos e um mapa citogenético para o maracujá-azedo. / Passiflora is the largest genus of the Passifloraceae family, and includes about 500 species. It originates in tropical America and more than 135 species are native to Brazil. Among the main species of the genus, the sour passion-fruit Passiflora edulis Simsis of great importance because of their commercial interest, primarily as fruitful plant. Despite the advances in genetic and genomicknowledge, it has not been possible to distinguish eachone of his nine chromosome pairs. One strategy that helps karyotype definition is the development of markers specific for each chromosome pair, which can be obtained from fluorescent in situ hybridization (FISH) of cloned genomic sequences in bacterial artificial chromosomes (BACs). In this study, 27 BACs containing genes or gene regions of Passiflora were used as probes to construct a physical map of the sour passion-fruit using BAC-FISH. Subsequently, 12 clones have been mapped allowing the identification of eight chromosome pairs with unique signal, the fifthpair being identified by the 5S rDNA. Furthermore, a dispersed distribution of retrotransposons Ty1-copia, Ty3-gypsy and LINE was demonstrated. The results of this study confirm the importance of FISH in chromosome characterization and identification, using both repetitive sequences and clones with large inserts as probe (BACFISH), promoting the development of chromosome-specific markers and a cytogenetic map for the sour passion-fruit.

Cromossomos sexuais evoluíram repetidas vezes independentemente nos grandes grupos de vertebrados. Sistemas sexuais altamente diferenciados e antigos são caracterizados por grandes diferenças morfológicas e de conteúdo gênico entre os dois cromossomos homólogos onde a recombinação é restrita a uma pequena região homóloga. Os sistemas recentes característicos de peixes caracterizam-se pela similaridade entre os cromossomos X e Y (ou Z e W), nos quais as diferenças observadas freqüentemente envolvem a presença de heterocromatina, translocações e inversões. A recombinação ocorre entre o par sexual na maior parte de sua extensão, sendo inibida apenas na região diretamente relacionada com a determinação sexual. Notavelmente, sistemas diferentes de determinação podem ser encontrados em espécies, ou mesmo populações. O gênero Eigenmannia compreende grupos de espécies crípticas do ponto de vista morfológico que exibem variação no número cromossômico e podem apresentar sistemas sexuais XY ou ZW, incluindo sistemas múltiplos (com translocação Y-autossomo). Estes sistemas estão entre os mais recentes descritos (<16ma) e estão dispostos de forma desordenada em árvores de relações filogenéticas, sugerindo origens múltiplas. No presente estudo, a técnicas de pintura cromossômica usando sondas obtidas por microdissecção de cromossomos sexuais foram empregadas para testar a homologia de dois sistemas XY encontrados nos citótipos (ou espécies) E. virescens e E. sp.2. Os resultados mostram que, de fato, ambos são não homólogos. A fusão Y-autossomo provavelmente ocorreu após a separação de E. sp.2 com sua espécie irmã, E. sp.1 uma vez que um evento de fusão independente, envolvendo um dos cromossomos homólogos ao Y, foi detectado em E. sp.1. A hibridação in sit&#956; do cromossomo X de E. virescens em sua população mais próxima (também com 38 cromossomos, mas sem cromossomos sexuais heteromórficos) mostrou que o cromossomo X é homólogo a um par de acrocêntricos, condizente com o modelo proposto de diferenciação por acúmulo de heterocromatina. Essa heterocromatina foi caracterizada e mostrou um padrão complexo de seqüências CG-ricas. Dois fragmentos de DNA repetitivo GC-ricos presentes no cromossomo X foram isolados e seqüenciados. Não foram detectadas similaridades em comparações com bases de dados e entre os fragmentos obtidos. Estes mostraram-se concentrados nas regiões cromomicina-positivas de E. virescens, incluindo regiões periteloméricas de sete pares e os dois maiores blocos heterocromáticos (nos cromossomos X e par n. 8), além de um cromossomo acrocêntrico, possivelmente o Y. Curiosamente, essas seqüências foram detectadas em apenas três pares cromossômicos na população mais próxima, incluindo um par acrocêntrico de morfologia semelhante à condição ancestral do X, sugerindo que processos dinâmicos de expansão e homogenização genômica ocorreram após a separação dessas populações / Sex chromosomes have evolved independently several times in all major groups of vertebrates. Highly differentiated sex chromosomes are characterized by extensive differences in morphology and gene content, whereas recombination is restricted to a small homologous region. Recent sex chromosomes are characteristic of fish, and display a high level of homology between X and Y (or Z and W) chromosomes, recombination is restricted only in a small sex determining region. Notably, different sex chromosome systems can be found in closely related groups, such as species or even populations. The genus Eigenmannia comprises a group of morphologically cryptic species that display a variety of diploid numbers and different sex chromosome systems, including XY, ZW and a multiple XY system (with a Y-autosome fusion). These systems are among the most recent known (<16ma) and occur with a lack of phylogenetic pattern, whereas frequently populations bearing heteromorphic sex chromosomes are closest related to populations displaying no sex chromosomes. In the present study, chromosome painting using probes derived from the microdissection of two different sex chromosomes where used to investigate the homology of both systems. Results show that, in fact, they are non-homologous and evolved independently. The Y-autosome hypothesis gained further support from the observation that a chromosome homologous to the Y in a close population is involved in yet a different fusion event. The X chromosome present in the E. virescens karyotype was found to be homologous to acrocentric chromosomes in all populations analyzed, thus supporting the notion that its differentiations is mainly due to the accumulation of heterochromatin. The X heterochromatic block was shown to form a complex pattern of GC-rich sequences, different from what was previously described. Two GC-rich fragments were isolated and sequenced; both showed no similarities to known sequences and to one another. These sequences were shown to be concentrated viii on the two largest heterochromatic blocks, those of the X and n.8 chromosomes besides peri-telomeric regions of seven additional pairs and the putative Y. Curiously, these sequences were detected in only three pairs in the closest population, including an acrocentric pair morphologically similar to undifferentiated sex pair. This suggests that dynamic evolutionary processes of expansion and genomic homogenization have occurred after the separation of these populations.