A tirbo Oryzomyini é a mais especiosa dentre os sigmodontíneos e os estudos citogenéticos nesses roedores refletem tal diversidade exibindo uma gama excepcional de variabilidade cromossômica. O número diploide varia de 2n = 16 até 2n = 88, além disso, algumas espécies apresentam polimorfismos de cromossomos autossômicos e sexuais, assim como a presença de supernumerários. De modo a compreender melhor a variabilidade cromossômica do grupo, o presente trabalho tem como objetivo: fazer uma revisão citogenética da tribo; descrever sete novos cariótipos (Euryoryzomys sp. 2N = 58/FN = 92, Neacomys sp. 1 2N = 48/FN = 54, Neacomys sp. 2 2N = 54/FN = 62, Oecomys sp. 1 2N = 54/FN = 84, Oecomys sp. 2 2N = 64/FN = 92, Oecomys sp. 3 2N = 84/FN = 110 e Scolomys sp. 2N = 62/FN = 80); realizar um estudo de pintura cromossômica utilizando sondas cromossomo-específicas de todo o complemento cromossômico de Holochilus sciureus e alguns autossomos de Oligoryzomys moojeni em quinze espécies de Oryzomyini (Cerradomys vivoi 2n = 50, Euryoryzomys sp. 2N = 58, Holochilus sciureus 2n = 56+2Bs, Hylaeamys megacephalus 2n = 54, Neacomys spinosus 2n = 64, Neacomys sp. 1 2n = 48, Neacomys sp.2 2n = 54, Nectomys rattus 2n = 52+1B, Nectomys squamipes 2n = 56+2Bs, Oecomys sp. 1 2n = 54, Oecomys sp. 2 2n = 64, Oligoryzomys moogeni 2n = 70, Pseudoryzomys simplex 2n = 56, Scolomys sp. 2N = 62 e Sooretamys angouya 2n = 58+2Bs); e por fim fazer uma análise filogenética da tribo baseada em dados de pintura cromossômica. Os resultados mostraram uma intensa reorganização genômica envolvendo inversões pericêntricas e/ou reposicionamento centromérico, inversões paracêntricas, rearranjos Robertsonianos, fusões e/ou fissões em tandem e translocações envolvidas na diversidade e evolução cromossômica de Oryzomyini. A utilização de duas abordagens diferentes na análise filogenética mostrou qual é mais confiável e apresenta resultados similares aqueles resultantes das análises morfológicas e moleculares. Além disso, os cromossomos sexuais dessas espécies apresentaram regiões homólogas compartilhadas entre todas as espécies analisadas com amplificação espécie-específica de heterocromatina / Oryzomyini is the most specious tribe of Sigmodontinae subfamily and cytogenetic studies of these rodents reflect such diversity displaying an exceptional range of karyotype variability. Diploid number vary from 2n = 16 to 2n = 88, in addition, some species present autosomal and sex chromosomes polymorphisms, besides the presence of B chromosomes. In order to understand the actual karyotype variability of Oryzomyini we present: a cytogenetic review of the tribe in order to rescue all chromosomal data available for the group; the description of seven new karyotypes (Euryoryzomys sp. 2N = 58/FN = 92, Neacomys sp. 1 2N = 48/FN = 54, Neacomys sp. 2 2N = 54/FN = 62, Oecomys sp. 1 2N = 54/FN = 84, Oecomys sp. 2 2N = 64/FN = 92, Oecomys sp. 3 2N = 84/FN = 110, and Scolomys sp. 2N = 62/FN = 80); a genome-wide comparative study using whole chromosome probes of the entirely chromosome set of Holochilus sciureus and some autosomes of Oligoryzomys moojeni in metaphases of fifteen Oryzomyini species (Cerradomys vivoi 2n = 50, Euryoryzomys sp. 2N = 58, Holochilus sciureus 2n = 56+2Bs, Hylaeamys megacephalus 2n = 54, Neacomys spinosus 2n = 64, Neacomys sp. 1 2n = 48, Neacomys sp.2 2n = 54, Nectomys rattus 2n = 52+1B, Nectomys squamipes 2n = 56+2Bs, Oecomys sp. 1 2n = 54, Oecomys sp. 2 2n = 64, Oligoryzomys moogeni 2n = 70, Pseudoryzomys simplex 2n = 56, Scolomys sp. 2N = 62, and Sooretamys angouya 2n = 58+2Bs) and; a phylogenetic analysis of Oryzomyini using chromosome painting data. The results showed an extensive chromosomal rearrangement, such as pericentric inversions or centromeric shift, paracentric inversions, Robertsonian rearrangements, tandem fusions/fissions, and translocations involved in the karyotype diversity and evolution of Oryzomyini. The use of two different approaches to perform a phylogenetic analysis based on chromosome painting data revealed which one is more trustworthy and present results more similar with molecular and morphological analysis. In addiction, the sex chromosomes of these species present homologous regions between all analysed species with amplification of species-specific heterochromatin

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:59:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Helena Pistune.pdf: 2191433 bytes, checksum: d64e158aacb1b4070276bdafd47d03ce (MD5) Previous issue date: 2010-03-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The origin, maintenance and frequency of B chromosomes present in some population of Astyanax have been arousing interest of cytogeneticists groups about a possible beneficial or deleterious effect for the species. These chromosomes generally shows intra and interindividual numerical variation. The aim of this work was to perform a cytogenetical analysis on the origin and molecular differentiation of the B chromosomes of Astyanax scabripinnis from “Das Pedras” stream, Campos do Jordão, SP. The analysis showed a diploid number of 50 chromosomes, karyotypic formula 6m, 22sm, 10st and 12a, besides the intra and interindividual variation of a B macrochromosome. The heterochromatic B macrochromosome shows shape and size similar to the major pair of the A complement (1st metacentric pair). In spermatogonial metaphase was possible to observe three great metacentric chromosomes in cells with 2n=51 chromosomes. However, was observed in pachitene cells with 26 chromosomical elements only one great bivalent, showing that the B chromosome performs arm-to-arm pairing. In situ localization with a B chromosome probe showed this element entirely marked, in addittion to small pericentromerics and terminal sites in the A chromosomes complement, among them, the 24th pair. Besides, the As51 probe showed localization in the major part of the B chromosome, and also 14 autossomical sites. Between the As51 sites there is an interstitial marking in the long arm of the 24th acrocentric pair. On the other hand, the localization of the repetitive sequences Cot-1 DNA, obtained from individuals without B chromosome, showed signals on the pericentromeric and terminal regions of almost all chromosomes, including the B chromosome and the 24th pair. No rDNA site was observed on B chromosome. This data corroborate the hypothesis of the origin of B chromosome through the formation of an isochromosome of the 24th acrocentric pair. Even, the cytogenetical analysis in meiotic cells shows that the B chromosome performs arm-to-arm pairing, a mechanism that can contribute to the transposition of sequences, rising thus the molecular differentiation of the B chromosome in relation to the A complement. Therefore, this work contributes to a better comprehension of the molecular nature of the B chromosome in A. scabripinnis, as well as its origin and evolutionary trends. / A origem, manutenção e frequência dos cromossomos B presentes em algumas populações de Astyanax têm despertado interesse de grupos de citogeneticistas sobre um possível efeito benéfico ou deletério para a espécie. Estes cromossomos geralmente apresentam variações numéricas intra e interindividuais. O objetivo deste trabalho foi realizar uma análise citogenética da origem e diversificação molecular do cromossomo B de Astyanax scabripinnis, proveniente do córrego das Pedras, Campos do Jordão-SP. As análises mostraram um número diplóide de 50 cromossomos, fórmula cariotípica: 6m, 22sm, 10st e 12a, além da variação intra e interindividual de um macrocromossomo B. O macrocromosomo B heterocromático tem forma e tamanho similar ao maior par do complemento A (1o par metacêntrico). Em metáfase espermatogonial foi possível observar três metacêntricos grandes em células com 2n=51 cromossomos. Já em paquíteno com 26 elementos cromossômicos foi observado apenas um bivalente grande, evidenciando que o cromossomo B realiza pareamento braço a braço. A localização in situ da sonda cromossomo B evidenciou este elemento totalmente marcado, além de pequenos sítios pericentroméricos e terminais nos cromossomos do complemento A, entre eles o par 24. Já a sonda As51 mostrou localização na maior parte do cromossomo B, além de 14 sítios autossômicos. Entre os sítios As51 está uma marcação intersticial do braço longo do par acrocêntrico 24. Por sua vez, a localização das sequências repetitivas Cot-1 DNA, obtidas de exemplares sem cromossomo B, mostraram sinais nas regiões pericentroméricas e terminais de quase todos os cromossomos, incluindo o cromossomo B e o par 24. Nenhum sítio de rDNA foi observado no cromossomo B. Esses dados corroboram a hipótese da origem do cromossomo B a partir da formação de isocromossomo do par acrocêntrico 24. Ainda, a análise citogenética em meiose evidencia que o cromossomo B realiza pareamento braço a braço, mecanismo que pode contribuir para a transposição de sequências, auxiliando assim a diversificação molecular do cromossomo B em relação ao complemento A. Dessa forma, este trabalho contribui para uma melhor compreensão da natureza molecular do cromossomo B em A. scabripinnis, bem como de sua origem e suas tendências evolutivas.

Made available in DSpace on 2017-07-10T14:38:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bueno_Texto.pdf: 3065183 bytes, checksum: 4147005c285a3d2e9e61bbb9b0e03d77 (MD5) Previous issue date: 2012-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Resumo do Capítulo 1.: As relações filogenéticas e identificação de espécies do gênero Hypostomus ainda não são claras. Considerando isto, a citogenética tem-se mostrado uma ferramenta útil no entendimento da sistemática do gênero. Revisões em Hypostomus indicam que o número diplóide varia de 54 a 84 cromossomos e o aumento do número diplóide foi associado a porcentagens maiores de cromossomos subtelocêntricos e acrocêntricos. Embora exista um número grande de espécies no gênero, existem relativamente poucos artigos relacionados à citogenética de Hypostomus, e a maior parte dos dados é publicada em comunicações de simpósios. Com o objetivo de entender a evolução cromossômica do gênero (correlação entre número diplóide x tipos cromossômicos), H. ancistroides e H. topavae do rio Piquiri, bacia do Alto Paraná, foram citogeneticamente analisados, sendo observados os números diplóides de 68 e 80 cromossomos respectivamente. Dados adicionais sobre o número cromossômico e fórmula cariotípica foram compilados de 27 análises publicadas em artigos e 77 de resumos. Nossa análise não mostrou correlação entre números cromossômicos e porcentagens de cromossomos subtelocêntricos e acrocêntricos na maior parte das espécies, já que existe variação considerável entre estas porcentagens mesmo entre espécies com o mesmo número diplóide, indicando que a proporção entre tipos cromossômicos não está sempre associada ao número diplóide.

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.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:21:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 711.pdf: 3692942 bytes, checksum: abc9a31cfa8c7e6dda5eb0e7195f3d22 (MD5) Previous issue date: 2005-08-26 / Universidade Federal de Minas Gerais / Family Characidae consists of approximately 30 highly diversified subfamilies that probably do not comprise a monophyletic group. However, a few particular subfamilies may constitute monophyletic groups sharing specializations. In the present work, nine specimens belonging to six genera were analyzed using classic staining techniques as well as fluorescent in situ hybridization (FISH) and GCspecific fluorochromes, such as Chromomycin A3 (CMA3). A diploid number of 2n=58 chromosomes was observed in Myleus micans, with 26M+18SM+8ST+6A; 2n=50 in Astyanax lacustris with 8M+20SM+16ST+6A; 2n=50 in A. altiparanae with 8M+20SM+12ST+10A; 2n=50 in Astyanax scabripinnis with 12M+24SM+2ST+6A; 2n=50 in Orthospinus franciscensis with 12M+30SM+2ST+6A; 2n=52 in Piabina argentea with 8M+14SM+16ST+14A; 2n=52 and three cytotypes in Serrapinnus heterodon, with 17M+20SM+14ST+1A, 16M+20SM+14ST+2A and 15M+20SM+14ST+3A; 2n= 52 in Serrapinnus piaba with 16M+20SM+14ST+2A; and 2N=50 in Hasemania nana with 8M+42SM. FISH results with the 18S rDNA probe indicated the presence of these genes in the chromosomes where NORs were active, besides additional sites, as seen in M. micans, A. scabripinnis, P. argentea and S.piaba. Similar to the NOR sites, the 5S rDNA regions were evidenced in different numbers and positions throughout the studied species. The data obtained corroborate the chromosome diversity often reported for Characidae, reinforcing its polyphyletic condition. / A família Characidae consiste de aproximadamente 30 subfamílias, altamente diversificadas e, provavelmente, não compreendendo um grupo monofilético. No entanto, algumas subfamílias, em particular, podem constituir grupos monofiléticos, compartilhando especilalizações. No presente trabalho foram analisadas 9 espécies pertencentes a 6 gêneros de Characidae, utilizando técnicas clássicas de coloração, bem como hibridação fluorescente in situ (FISH) e fluorocromos GC específicos, como Cromomicina A3 (CMA3). Foi observado um número diplóide 2n=58 cromossomos em Myleus micans, com 26M+18SM+8ST+6A; 2n=50 em Astyanax lacustris com 8M+20SM+16ST+6A; 2n=50 em A. altiparanae com 8M+20SM+12ST+10A; 2n=50 em Astyanax scabripinnis com 12M+24SM+2ST+6A; 2n=50 em Orthospinus franciscensis com 12M+30SM+2ST+6A; 2n=52 em Piabina argentea com 8M+14SM+16ST+14A; 2n=52 e três citótipos em Serrapinnus heterodon, com 17M+20SM+14ST+1A, 16M+20SM+14ST+2A e 15M+20SM+14ST+3A; 2n= 52 em Serrapinnus piaba com 16M+20SM+14ST+2A; e 2N=50 em Hasemania nana sendo 8M+42SM. Resultados após a FISH com a sonda de rDNA 18S indicaram a presença desses genes nos cromossomos onde foram identificadas as NORs ativas, além de sítios adicionais, como visto em M. micans, A. scabripinnis, P. argentea e S. piaba. Assim como os sítios de NORs, as regiões de rDNA 5S foram evidenciadas em diferentes números e posições entre as espécies estudadas. Os dados obtidos corroboram a diversidade cromossômica comumente relatada para Characidae, reforçando sua condição polifilética.

A tirbo Oryzomyini é a mais especiosa dentre os sigmodontíneos e os estudos citogenéticos nesses roedores refletem tal diversidade exibindo uma gama excepcional de variabilidade cromossômica. O número diploide varia de 2n = 16 até 2n = 88, além disso, algumas espécies apresentam polimorfismos de cromossomos autossômicos e sexuais, assim como a presença de supernumerários. De modo a compreender melhor a variabilidade cromossômica do grupo, o presente trabalho tem como objetivo: fazer uma revisão citogenética da tribo; descrever sete novos cariótipos (Euryoryzomys sp. 2N = 58/FN = 92, Neacomys sp. 1 2N = 48/FN = 54, Neacomys sp. 2 2N = 54/FN = 62, Oecomys sp. 1 2N = 54/FN = 84, Oecomys sp. 2 2N = 64/FN = 92, Oecomys sp. 3 2N = 84/FN = 110 e Scolomys sp. 2N = 62/FN = 80); realizar um estudo de pintura cromossômica utilizando sondas cromossomo-específicas de todo o complemento cromossômico de Holochilus sciureus e alguns autossomos de Oligoryzomys moojeni em quinze espécies de Oryzomyini (Cerradomys vivoi 2n = 50, Euryoryzomys sp. 2N = 58, Holochilus sciureus 2n = 56+2Bs, Hylaeamys megacephalus 2n = 54, Neacomys spinosus 2n = 64, Neacomys sp. 1 2n = 48, Neacomys sp.2 2n = 54, Nectomys rattus 2n = 52+1B, Nectomys squamipes 2n = 56+2Bs, Oecomys sp. 1 2n = 54, Oecomys sp. 2 2n = 64, Oligoryzomys moogeni 2n = 70, Pseudoryzomys simplex 2n = 56, Scolomys sp. 2N = 62 e Sooretamys angouya 2n = 58+2Bs); e por fim fazer uma análise filogenética da tribo baseada em dados de pintura cromossômica. Os resultados mostraram uma intensa reorganização genômica envolvendo inversões pericêntricas e/ou reposicionamento centromérico, inversões paracêntricas, rearranjos Robertsonianos, fusões e/ou fissões em tandem e translocações envolvidas na diversidade e evolução cromossômica de Oryzomyini. A utilização de duas abordagens diferentes na análise filogenética mostrou qual é mais confiável e apresenta resultados similares aqueles resultantes das análises morfológicas e moleculares. Além disso, os cromossomos sexuais dessas espécies apresentaram regiões homólogas compartilhadas entre todas as espécies analisadas com amplificação espécie-específica de heterocromatina / Oryzomyini is the most specious tribe of Sigmodontinae subfamily and cytogenetic studies of these rodents reflect such diversity displaying an exceptional range of karyotype variability. Diploid number vary from 2n = 16 to 2n = 88, in addition, some species present autosomal and sex chromosomes polymorphisms, besides the presence of B chromosomes. In order to understand the actual karyotype variability of Oryzomyini we present: a cytogenetic review of the tribe in order to rescue all chromosomal data available for the group; the description of seven new karyotypes (Euryoryzomys sp. 2N = 58/FN = 92, Neacomys sp. 1 2N = 48/FN = 54, Neacomys sp. 2 2N = 54/FN = 62, Oecomys sp. 1 2N = 54/FN = 84, Oecomys sp. 2 2N = 64/FN = 92, Oecomys sp. 3 2N = 84/FN = 110, and Scolomys sp. 2N = 62/FN = 80); a genome-wide comparative study using whole chromosome probes of the entirely chromosome set of Holochilus sciureus and some autosomes of Oligoryzomys moojeni in metaphases of fifteen Oryzomyini species (Cerradomys vivoi 2n = 50, Euryoryzomys sp. 2N = 58, Holochilus sciureus 2n = 56+2Bs, Hylaeamys megacephalus 2n = 54, Neacomys spinosus 2n = 64, Neacomys sp. 1 2n = 48, Neacomys sp.2 2n = 54, Nectomys rattus 2n = 52+1B, Nectomys squamipes 2n = 56+2Bs, Oecomys sp. 1 2n = 54, Oecomys sp. 2 2n = 64, Oligoryzomys moogeni 2n = 70, Pseudoryzomys simplex 2n = 56, Scolomys sp. 2N = 62, and Sooretamys angouya 2n = 58+2Bs) and; a phylogenetic analysis of Oryzomyini using chromosome painting data. The results showed an extensive chromosomal rearrangement, such as pericentric inversions or centromeric shift, paracentric inversions, Robertsonian rearrangements, tandem fusions/fissions, and translocations involved in the karyotype diversity and evolution of Oryzomyini. The use of two different approaches to perform a phylogenetic analysis based on chromosome painting data revealed which one is more trustworthy and present results more similar with molecular and morphological analysis. In addiction, the sex chromosomes of these species present homologous regions between all analysed species with amplification of species-specific heterochromatin

Orientador: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira, Juan Lucas Argueso Gomes de Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T13:31:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Duarte_FabianadeMelo_M.pdf: 10932684 bytes, checksum: c31d50d399af1063941a0d931eee8101 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O etanol de cana-de-açúcar brasileiro ocupa um lugar de destaque entre as alternativas energéticas disponíveis atualmente. No processo fermentativo de produção de etanol é utilizada a levedura Saccharomyces cerevisiae, com destaque para a linhagem industrial PE-2, utilizada por cerca de 30% das usinas brasileiras, o que representa 10% da produção mundial. Essa linhagem associa uma alta eficiência na produção de etanol com uma excelente capacidade de adaptação ao ambiente altamente hostil e competitivo das dornas de fermentação. O nosso grupo de pesquisa realizou previamente uma caracterização genética e molecular detalhada de uma linhagem diplóide derivada diretamente de PE-2 (JAY270), o que forneceu inúmeras possibilidades para a manipulação genética dessa levedura com o objetivo de desenvolver linhagens mais produtivas. No entanto, alguns estudos observaram a ocorrência de variação cariotípica nessa linhagem durante o processo fermentativo, o que pode representar uma barreira para a manipulação dessa levedura. Sendo assim, é extremamente importante estudar o comportamento do genoma dessa linhagem durante a produção de etanol. Este projeto de Mestrado teve como objetivo principal a determinação do mecanismo de recombinação genética responsável pela geração de rearranjos cromossômicos na linhagem JAY270 durante a produção de etanol. Foi realizado um experimento de fermentação em escala semi-industrial iniciado com um inóculo puro de JAY270, com duração de 50 dias. A partir de amostras coletadas ao final do processo foram obtidos isolados que foram analisados através de PFGE (Gel de Eletroforese em Campo Pulsado) para identificação de derivados de JAY270 portadores de variação cariotípica. Dos derivados analisados, 36% possuíam algum tipo de rearranjo cromossômico em relação à linhagem inicial, dos quais 11 foram selecionados (FDY1-FDY11) para análises detalhadas. As sequências genômicas de dois derivados haplóides de JAY270 possibilitaram o desenvolvimento de 9 marcadores moleculares para genotipar regiões heterozigotas de JAY270 com o objetivo de identificar eventos de recombinação genética. Os 11 isolados selecionados foram analisados com esses marcadores e, exceto por um deles, todos continuavam heterozigotos em todas as regiões genotipadas. Dois mecanismos de recombinação genética podem ser responsáveis pela geração dos rearranjos, recombinação mitótica, que ocorre em pontos isolados e recombinação meiótica, que envolve todo o genoma simultaneamente em um único ciclo celular. A possibilidade dos rearranjos terem sido gerados por recombinação meiótica foi excluída, visto que a probabilidade dos 10 isolados continuarem heterozigotos em todas as regiões analisadas após um evento de meiose seguido de cruzamento é extremamente baixa (entre 10-24 e 10-14). Sendo assim, concluiu-se que os rearranjos cromossômicos foram gerados durante o crescimento vegetativo, e que, portanto, o mecanismo de recombinação genética responsável pela geração dos mesmos é a recombinação mitótica. Os 11 isolados também foram analisados através de CGH-array, que possibilitou a comparação de sua dosagem gênica com a da linhagem JAY270, que lhes deu origem. Com essa metodologia foi possível detectar eventos de recombinação mitótica que resultaram em perda de heterozigosidade nas extremidades de alguns cromossomos. / Abstract: Brazilian sugar cane ethanol stands out among the energetic alternatives available nowadays. In the fermentation process to produce ethanol it is used the yeast Saccharomyces cerevisiae. One of the most widely adopted strains is the industrial isolate PE-2, currently used by ~30% of Brazilian distilleries, generating ~10% of the world's ethanol supply. This strain combines a high performance in ethanol fermentation and an excellent adaptation to the hostile environment in the fermentation vats. Our research group previously carried out a thorough genetic characterization of an isolate of the PE-2 strain, known as JAY270. This analysis offers several opportunities for the improvement and modification of this strain. However, some studies observed the occurrence of karyotypic variation in this strain during the fermentation process, what can represent a barrier to the genetic manipulation of this yeast. Therefore, it is extremely important to study the genome behavior of this yeast during the ethanol production process. The main objective of this Master's Project was to determinate the genetic recombination mechanism responsible for generating chromosomal rearrangements in JAY270 during the ethanol production. A fermentation experiment in semi-industrial scale was carried out with a pure initial inoculum of JAY270. After 50 days, samples were collected and used to obtain single colony isolates. This isolates were analyzed through PFGE (Pulsed Field Gel Electrophoresis) to the identification of JAY270 derivatives carrying karyotypic variation. Of the analyzed derivatives, 36% had at least one chromosomal rearrangement. 11 of these derivatives were chosen to perform detailed analyses and were called FDY1-FDY11. The genome sequences of two haploid derivatives of JAY270 were used to develop 9 molecular markers to genotype heterozygous regions of JAY270 to identify genetic recombination events. The 11 isolates were analyzed with these markers and, except by one of them, all isolates were heterozygous in all genotyped regions. Two genetic recombination mechanisms can be responsible for generating the rearrangements, mitotic recombination, which occurs in isolate points of the genome, and meiotic recombination, that simultaneously affects all the genome in one single cellular cycle. The probability of the 10 isolates stay heterozygous in all genotyped regions after one event of meiosis followed by mating is extremely low (between 10-24 e 10-14). This result showed that these rearrangements couldn't be generated through meiotic recombination. Therefore, it was possible to conclude that the chromosomal rearrangements were generated during vegetative growth through mitotic recombination. The 11 isolates also were analyzed through CGH-array to compare their gene dosage with the strain JAY270. With this methodology it was possible to detect mitotic recombination events that resulted in loss of heterozygosity in peripheral regions of some chromosomes. / Mestrado / Genetica de Microorganismos / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Submitted by Inês Marinho (bele_ballet@hotmail.com) on 2016-06-17T15:32:29Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Sabrina Emanuela de Melo Araújo.pdf: 1064742 bytes, checksum: bea4234c7d69e414fb2af0d8af97b7cf (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-06-23T19:33:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Sabrina Emanuela de Melo Araújo.pdf: 1064742 bytes, checksum: bea4234c7d69e414fb2af0d8af97b7cf (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-06-23T19:43:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Sabrina Emanuela de Melo Araújo.pdf: 1064742 bytes, checksum: bea4234c7d69e414fb2af0d8af97b7cf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-23T19:43:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Sabrina Emanuela de Melo Araújo.pdf: 1064742 bytes, checksum: bea4234c7d69e414fb2af0d8af97b7cf (MD5) Previous issue date: 2016-02-17 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Among the Chiropteran, the Phyllostomidae family is the most diverse clade of the Neotropics and in Amazon are found about 80 species. From a chromosomal point of view, Phyllostomidae stands out for presenting many karyotype variation, with diploid numbers ranging from 2n = 14 in Vampyressa melissa (Stenodermatinae) to 2n = 46 in Macrotus waterhousii (Macrotinae). There are several genetic mechanisms or processes that can result in numeric/structural chromosomal abnormalities and often repetitive DNA sequences are involved in this process. In order to understand the variety and karyotype evolution of this family, classical and molecular cytogenetic analyzes were performed on mitotic chromosomes of four species belonging to four subfamilies of distinct phylogenetic clades: Artibeus obscurus, Carollia perspicillata, Desmodus rotundus and Phylostomus elongatus. Artibeus obscurus presented NF = 56 and 2 N = 30/31, with 22m + 6st + XX / XY1Y2; C. perspicillata NF = 36 and 2N = 20/21, with 14m-sm + 4st + XX / XY1Y2; D. rotundus NF = 52 and 2 N = 28, and 26m-sm + XX / XY; P. elongatus NF = 60 and 2 N = 32, and 28m-sm + 2a + XX / XY. The distribution pattern of constitutive heterochromatin revealed a signal in the pericentromeric region in all chromosomes of the four analyzed species and intraspecific variations were observed when compared the results of this work with the one in existing literature. Regarding the signal of ribosomal DNA sites 18S and nucleolus organizer regions active in A. obscurus were shown in the terminal region of the pairs 5, 6 and 7; C. perspicillata in pericentromeric region of the X chromosome; D. rotundus in the centromeric region of pair 8 and in P. elongatus in the centromeric/terminal region of the pair 15. Conspicuous telomeric signals were observed in D. rotundus and P. elongatus, while in A. obscurus and C. perspicillata the terminals signals are blurred. Interstitial telomeric sites were absent in P. elongatus and present in other species, which may indicate mergers. The LINE-1 retroelement presented scattered signals, however in some chromosomes they are identical to the patterns of dark bands evident in the band G and is also accumulated on chromosome X. If compared the phylogenetic position of the studied species, it is noted that the most derived taxons accumulate high karyotype variation as repetitive elements. / Dentre os Chiropteros, a família Phyllostomidae constitui o clado mais diversificado do neotrópico e na Amazônia são encontradas cerca de 80 espécies. Do ponto de vista cromossômico, Phyllostomidae destaca-se por apresentar grande variação cariotípica, com números diplóides que vão de 2n=14 em Vampyressa melissa (Stenodermatinae) a 2n=46 em Macrotus waterhousii (Macrotinae). São vários os processos ou mecanismos genéticos que podem resultar em alterações cromossômicas numéricas/estruturais e muitas vezes sequências repetitivas de DNA estão envolvidas neste processo. Visando compreender a variedade e a evolução cariotípica desta família, foram realizadas análises citogenéticas clássicas e moleculares em cromossomos mitóticos de quatro espécies, pertencentes a quatro subfamílias de clados filogenéticos distintos: Artibeus obscurus, Carollia perspicillata, Desmodus rotundus e Phylostomus elongatus. Artibeus obscurus apresentou NF=56 e 2N=30/31, sendo 22m+6st+XX/XY1Y2; C. perspicillata NF=36 e 2N=20/21, sendo 14m-sm+4st+XX/XY1Y2; D. rotundus NF=52 e 2N=28, sendo 26m-sm+XX/XY; P. elongatus NF=60 e 2N=32, sendo 28m-sm+2a+XX/XY. O padrão de distribuição da heterocromatina constitutiva revelou marcação na região pericentromérica em todos os cromossomos das quatro espécies analisadas e variações intraespecíficas foram observadas quando comparados os resultados deste trabalho com o existente na literatura. Em relação à marcação de sítios de DNA ribossomal 18S e regiões organizadoras de nucléolo ativas, em A. obscurus foram evidenciados na região terminal dos pares 5, 6 e 7; em C. perspicillata na região pericentromérica do cromossomo X; em D. rotundus na região centromérica do par 8 e em P. elongatus na região centromérica/terminal do par 15. Marcações teloméricas conspícuas foram visualizadas em D. rotundus e P. elongatus, enquanto que em A. obscurus e C. perspicillata as marcações terminais são tênues. Sítios teloméricos intersticiais foram ausentes em P. elongatus e presente nas demais espécies, podendo ser indicativo de fusões. O retroelemento LINE-1 revelou marcação dispersas, porém em alguns cromossomos são coincidentes com os padrões de bandas escuras evidenciados na banda G, sendo também acumulados no cromossomo X. Se comparada a posição filogenética as espécies estudadas, nota-se que os táxons mais derivados, acumulam maior variação cariotípica, assim como os elementos repetitivos.

Os dados obtidos neste trabalho contribuem para o conhecimento da família Gymnophthalmidae, acrescentando dados genéticos de três novos genes para a tribo Ecpleopodini e descrição de 11 novos cariótipos para a família, pertencentes às tribos Ecpleopodini, Heterodactylini, Iphisiini e Gymnophthalmini. As análises filogenéticas obtidas para a tribo Gymnophthalmini pretenderam investigar o posicionamento de Scriptosaura Catimbau, espécie descrita recentemente que apresenta 2n=48, que foi recuperada como grupo irmão de Nothobachia ablephara, relacionados ainda à Calyptommatus. Já em Ecpleopodini, as análises foram realizadas para a investigação das relações filogenéticas entre os gêneros da tribo e do posicionamento de Kaieteusosauros hindsi. Foi recuperado o monofiletismo da tribo e do clado composto pelos gêneros Anotosaura, Dryadosaura (2n=44, 20M+24m) e Colobosauroides (2n=44, 20M+24m), entretanto, as relação entre os demais gêneros, inclusive de Kaieteurosaurus, não puderam ser estabelecidas e, com base nos dados citogenéticos, nota-se o predomínio de cariótipos com divisão entre macro e microcromossomos. Apesar de a família Gymnophthalmidae apresentar uma elevada diversidade cariotípica, as tribos Heterodactylini e Iphisiini apresentaram um cariótipo altamente conservado, sendo que as oito espécies descritas apresentam cariótipos compostos por 42 cromossomos com divisão clara entre macro e microcromossomos (18M+24m) e Ag-RONs em um par de microcromossomos. Os motivos que contribuem para a manutenção deste número diplóide nessas tribos ainda deverão ser investigados, mas aparentemente, este pode ser o cariótipo ancestral para a subfamília Gymnophithalminae e teria originado a diversidade cariotípica da tribo Gymnophthalmini por ocorrência de eventos de fissão e fusão cêntrica. Novos estudos cariotípicos e moleculares devem ser conduzidos para estabelecimento de tendências cromossômicas e evolutivas na tribo Ecpleopodini, que parece apresentar uma divergência rápida e simultânea, e para um melhor conhecimento da família que apresenta uma diversidade cromossômica elevada e sistemática longe de estar bem estabelecida. / This study contributes to knowledge of the family Gymnophthalmidae, adding new genetic data of three genes for the tribe Ecpleopodini and description of 11 new karyotype for the family, belonging to the tribes Ecpleopodini, Heterodactylini, Iphisiini and Gymnophthalmini. Phylogenetic analysis for the tribe Gymnophthalmini aimed to investigate the position of Scriptosaura Catimbau, recently described species which has 2n = 48 and was recovered as sister group of Nothobachia ablephara, both related to Calyptommatus. In Ecpleopodini, the analysis was performed to investigate the phylogenetic relationships among genera of the tribe and the placement of the species Kaieteusosauros hindsi. It was recovered the monophyly of the tribe and a clade composed of the genera Anotosaura, Dryadosaura (2n = 44, 20M+24m) and Colobosauroides (2n = 44, 20M+24m), however, the relationship among other genera, including Kaieteurosaurus, could not be established and, based on cytogenetic data, it can be seen the predominance of karyotype with a division into macro and microchromosomes. Although the family gymnophthalmids exhibit a high karyotypic diversity, the tribes and Heterodactylini Iphisiini showed a conservative karyotype, and the eight described species present karyotypes composed of 42 chromosomes with a clear division between macro and microchromosomes (18M +24 m) and Ag-NORs in a pair of microchromosomes. The reasons that contributed to the maintenance of this diplod number in the two tribes are still to be investigated, but apparently, this may be the ancestral karyotype for the subfamily Gymnophithalminae and may have originated the karyotypic diversity in the Gymnophthalmini for a series of fission events centric. New karyotypic and molecular studies should be conducted to establish trends in chromosomal and evolution in the tribe Ecpleopodini, which seems to have a simultaneous and rapid divergence, and to a better understanding of the family that has a high diversity and systematic chromosome far from well established.