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.

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:59:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cleberson Cezario Primo.pdf: 3495062 bytes, checksum: 39e96203835221786c05ef8ab3b75523 (MD5) Previous issue date: 2015-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Loricariidae family (Actinopterygii: Siluriformes) is morphologically diverse, has a number close to 900 valid species, distributed in seven subfamilies (Lithogeneinae, Delturinae, Neoplecostominae, Hypoptopomatinae, Loricariinae, Ancistrinae and Hypostominae). However, cytogenetic studies in species of the family show evolutionary trends of karyotype diversification well defined for each of the subfamilies and the diploid number (2n) of 54 chromosomes is considered basal. Among the representatives of the subfamily Loricariinae, the variation of 2n is 36 to 74 chromosomes. Given these data, the Robertsonian rearrangements are the main mechanisms to explain the chromosome number variation in the subfamily. Rineloricaria is the most specious genus of Loricariinae, porting species with 2n = 36 to 2n = 70 chromosomes. However, little is known about what types of repetitive DNAs originate fission and fusion chromosome events. In this study, species of Rineloricaria from different rivers of the Paraná drainage were studied: Rineloricaria latirostris (Laranjinha river, Cinzas basin and Barra Grande river, Ivaí basin); Rineloricaria pentamaculata (Barra Grande and Juruba rivers, Tibagi basin); and, Rineloricaria stellata and Rineloricaria capitonia (Upper Uruguai river). The aim of this study was to characterize the karyotypes of populations/species of Rineloricaria and to check what types of repetitive DNAs may be related to Robertsonian events in the genus. In R. latirostris was detected 2n = 46 chromosomes for both populations, as well as for a triploid specimen from Laranjinha river. Rineloricaria pentamaculata had 2n = 56 chromosomes to populations from Barra Grande and Juruba rivers and a karyomorph in Barra Grande river with 2n = 54 chromosomes. Rineloricaria stellata had 2n = 54 chromosomes, while R. capitonia presented 2n = 64 chromosomes, both from the Uruguai river. The results using the chromosomal markers of 18S rDNA, 5S rDNA and TTAGGGn telomeric probe showed that these repetitive DNAs participated in end to end fusions of the st/a chromosomes in the karyotype diversification of R. latirostris. Vestiges of interstitial telomeric sites (ITS) were also detected in R. pentamaculata, karyomorph of 54 chromosomes from the Barra Grande river, suggesting chromosomal fusion to the diversification of this karyotype. The wide range of 2n between R. stellata and R. capitonia is compatible to the reproductive isolation of syntopic species and the diversification of R. capitonia can be explained by centric fusions. In addition to Robertsonian rearrangements, the pericentric inversions also assisted in the diversification of karyotypic formulas among the species/populations. In situ localization analysis using the transposable element Tc1-Mariner Like probe showed no evidence of the participation of transposon in chromosomal rearrangements and dispersion of multiple sites of 5S rDNA in Rineloricaria. Furthermore, analyzes of the Tc1-Mariner Like sequences showed intense molecular degeneration, especially in transposase domains. These results indicate the absence of activity of these sequences, which must be inert or serve to other genomic functions in the genus. Thus, this study discusses the telomeric instability, repetitive DNAs and the participation of rDNA gene families in karyotype diversification events in Rineloricaria. / A família Loricariidae (Actinopterygii: Siluriformes) é extremamente diversificada morfologicamente, conta com um número próximo a 900 espécies válidas, distribuídas em sete subfamílias (Lithogeneinae, Delturinae, Neoplecostominae, Hypoptopomatinae, Loricariinae, Ancistrinae e Hypostominae). Não obstante, os estudos citogenéticos em representantes da família mostram tendências evolutivas da diversificação cariotípica bem definidas para cada uma das subfamílias, sendo considerado basal o número diploide (2n) de 54 cromossomos. Entre os representantes da subfamília Loricariinae a variação do 2n é de 36 a 74 cromossomos. Diante destes dados, os rearranjos Robertsonianos são os principais mecanismos para explicar a variação cromossômica numérica na subfamília. Rineloricaria é o gênero mais especioso de Loricariinae, com espécies apresentando 2n = 36 até 2n = 70 cromossomos. Contudo, pouco se sabe sobre quais os tipos de DNAs repetitivos originam os eventos de fissão e fusão cromossômica. Neste estudo, foram avaliadas espécies de Rineloricaria de diferentes rios do sistema hidrográfico do Paraná: Rineloricaria latirostris (rio Laranjinha, bacia do rio das Cinzas e rio Barra Grande, bacia do rio Ivaí); Rineloricaria pentamaculata (rio Barra Grande e rio Juruba, bacia do rio Tibagi); e, Rineloricaria stellata e Rineloricaria capitonia (Alto Rio Uruguai). O objetivo foi de caracterizar cariotipicamente as populações/espécies de Rineloricaria estudadas, além de verificar quais os tipos de DNAs repetitivos podem estar relacionados aos eventos Robertsonianos no gênero. Em R. latirostris foi detectado 2n = 46 cromossomos para ambas populações, além de um exemplar triploide para o rio Laranjinha. Rineloricaria pentamaculata apresentou 2n = 56 cromossomos para as populações dos rios Barra Grande e Juruba e um cariomorfo 2n = 54 cromossomos no rio Barra Grande. Rineloricaria stellata apresentou 2n = 54 cromossomos, enquanto R. capitonia detém 2n = 64 cromossomos, ambas do rio Uruguai. Os resultados com marcadores cromossômicos de rDNA 18S, rDNA 5S e sonda TTAGGGn evidenciaram que estes DNAs repetitivos participaram dos eventos de fusão terminal para terminal (end to end fusions) de cromossomos st/a na diversificação cariotípica de R. latirostris. Vestígios de sítios teloméricos intersticiais (ITS) foram evidenciados também em R. pentamaculata, cariomorfo de 54 cromossomos do rio Barra Grande, sugerindo fusão cromossômica para a diversificação deste cariótipo. A ampla variação de 2n entre R. stellata e R. capitonia é compatível para o isolamento reprodutivo das espécies sintópicas e pode ser explicado por fissões cêntricas na diversificação de R. capitonia. Além dos rearranjos Robertsonianos, as inversões pericêntricas também auxiliaram na diversificação de fórmulas cariotípicas entre as espécies/populações. A análise de localização in situ do elemento transponível Tc1-Mariner Like não mostrou evidências da participação deste transposon nos rearranjos cromossômicos e na dispersão dos sítios múltiplos de rDNA 5S em Rineloricaria. Ainda, as análises das sequências Tc1-Mariner Like evidenciaram intensa degeneração molecular, principalmente nos domínios transposase. Estes resultados indicam a ausência de atividade destas sequências, as quais devem ser inertes ou servir para outras funções genômicas no gênero. Desta forma, este estudo discute a instabilidade telomérica, DNAs repetitivos e a participação das famílias gênicas de rDNA nos eventos de diversificação cariotípica em Rineloricaria.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-23T13:20:14Z No. of bitstreams: 1 TeseCFY.pdf: 5114033 bytes, checksum: 6922d93e7dda82cee55aa69273fa7013 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-14T19:51:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseCFY.pdf: 5114033 bytes, checksum: 6922d93e7dda82cee55aa69273fa7013 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-14T19:52:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseCFY.pdf: 5114033 bytes, checksum: 6922d93e7dda82cee55aa69273fa7013 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-14T20:02:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseCFY.pdf: 5114033 bytes, checksum: 6922d93e7dda82cee55aa69273fa7013 (MD5) Previous issue date: 2016-10-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Triportheus genus (Characiformes, Triportheidae) presents a particular scenario 1 in fishes, with a ZZ/ZW sex chromosomes system for all species until now investigated. The Z chromosome is metacentric and the largest one of the karyotype, remaining morphologically conserved in all species. In contrast, the W chromosome differs in shape and size among species, from almost identical to markedly reduced in size in relation to the Z, with a clear heterochromatin accumulation associated with its differentiation process. This scenario in Triportheus, along with a well defined phylogeny for this group, provided an excellent opportunity to investigate the evolutionary events associated with the sex chromosomes differentiation, a matter of increasing interest to evolutionary biology in recent years. Therefore, the purpose of this study was to investigate the origin and differentiation of sex chromosomes in eight Triportheus species, using diverse conventional and molecular cytogenetics tools, such as C-banding, chromosomal mapping of rDNAs and several other repetitive DNA sequences, comparat ive genomic hybridization (CGH), microdissection of Z and W chromosomes and whole chromosome painting (WCP). The preferential accumulation of repetitive DNAs on the W chromosome highlighted the predominant participation of these sequences in the differentiation of this chromosome. Notably, the differential accumulation of microsatellites, and a hybridization pattern with no direct correlation to the ancestry of the W chromosome, put in evidence the particular evolutionary processes that shaped the sex-specific chromosome among species. The chromosomal mapping of 5S and 18S rDNAs and U2 DNAsn highlighted a very particular scenario in the distribution of these multigene families in Triportheus. Indeed, the variability in number of the rDNA sites on the autosomes, as well as the syntenic "status" of these three multigene families, showed their intense dynamism in the karyotype evolution, revealing a much more complex organization of these genes than previously supposed for closely related species. In addition, the occurrence of U2 DNAsn on the W chromosome of T. albus appears as an evolutionary novelty, while the occurrence of 18S rDNA in the Wq terminal region of all species pointed to a conserved condition for the genus, as well as a peculiarity in the evolutionary process of the W chromosome. Noteworthy, the use of WCP, and especially CGH experiments, put in evidence sequences which are shared by both Z and W chromosomes and sequences that are unique to each one. Thus, the Wq terminal region stood out with a high concentration of female specific sequences, in coincidence with the location of the 18S rDNA genes, allowing inferences about the origin of these cistrons on the sex-specific chromosome. Our data also showed that the ZZ/ZW system had, in fact, a common origin in Triportheus, considering the homologies found in chromosomal paintings using the Z and W probes. Triportheus auritus is the direct representative of the first lineage to differentiate in the genus and WCP experiments, using the Z chromosome probe of this species, have showed how this chromosome is notably conserved in all investigated species. On the other hand, the W chromosome showed variable patterns of homology among species, highlighting the molecular divergence emerged along its evolutionary history. In conclusion, the results obtained in this study allowed to certify the common origin of the ZZ/ZW sex system in Triportheus and to evaluate the intra- and inter-specific genomic homologies and differences between the sex pair, resulting in significant advances in the knowledge of the origin and differentiation of the sex chromosomes among lower vertebrates. / O gênero Triportheus (Characiformes, Triportheidae) apresenta um cenário 1 incomum entre os peixes, com a ocorrência de um sistema de cromossomos sexuais ZZ/ZW para todas as espécies já investigadas. O cromossomo Z é metacêntrico e o maior do cariótipo, permanecendo morfologicamente conservado em todas as espécies. Contrariamente, o cromossomo W apresenta formas variáveis e tamanhos distintos entre as espécies, podendo apresentar tamanho quase idêntico ao do cromossomo Z até acentuadamente reduzido em relação a ele, com um nítido acúmulo de heterocromatina associado ao processo de diferenciação desse cromossomo. Este cenário em Triportheus, juntamente com a filogenia já bem definida para este grupo, possibilitou uma oportunidade excelente para a investigação de eventos evolutivos associados aos cromossomos sexuais, aspecto este que vem despertando interesse crescente na biologia evolutiva nos últimos anos. Assim sendo, a proposta deste estudo foi investigar a origem e a diferenciação dos cromossomos sexuais em oito espécies de Triportheus, usando ferramentas diversificadas da citogenética convencional e molecular, como o bandamento-C, mapeamento cromossômico de DNAr e diversas outras classes de DNAs repetitivos, hibridização genômica comparativa (CGH), microdissecção dos cromossomos Z e W e pintura cromossômica total (WCP). O acúmulo preferencial de várias sequências de DNAs repetitivos no cromossomo W possibilitou destacar a participação preponderante deste componente do genoma na diferenciação do cromossomo sexo18 específico. Notadamente, o acúmulo diferencial de microssatélites colocou em evidência processos evolut ivos específicos do cromossomo W entre as espécies, bem como um padrão acumulativo que não apresenta correlação direta com a ancestralidade deste cromossomo. O mapeamento cromossômico do DNAr 5S e 18S e do DNAsn U2 evidenciou um cenário bastante particular na distribuição dessas famílias multigênicas em Triportheus. A variabilidade em relação ao número de sítios de DNAr nos autossomos, assim como o “status” sintênico dessas três famílias, evidenciaram o dinamismo evolutivo desses genes mesmo entre espécies proximamente relacionadas. Além disso, a ocorrência de DNAsn U2 no cromossomo W de T. albus evidenciou uma novidade evolutiva, enquanto a ocorrência de DNAr 18S na região Wq terminal confirmou uma condição conservada no gênero, assim como uma peculiaridade do processo evolut ivo do cromossomo W, visto que todas as espécies analisadas até o momento são portadoras dessas sequências. O emprego de WCP, e principalmente de CGH, possibilitou demonstrar a localização de sequências que são compartilhadas pelos cromossomos Z e W, bem como de sequências que são exclusivas de cada um deles. Assim, a região Wq terminal se destacou por apresentar uma grande concentração de sequências específicas de fêmeas, em coincidência com a localização do cluster de DNAr 18S, possibilitando inferências sobre a origem destes cístrons no cromossomo sexo-específico. Nossos dados também demonstraram que o sistema ZZ/ZW teve, de fato, uma origem comum em Triportheus, considerando as homologias encontradas nos mapeamentos cromossômicos com sondas dos cromossomos sexuais Z e W. Triportheus auritus é a espécie representante direta da primeira linhagem a se diferenciar no gênero e experimentos de WCP, utilizando a sonda do cromossomo Z desta espécie, mostrou que este cromossomo se encontra notavelmente conservado em todas as espécies investigadas. Por outro lado, o cromossomo W apresentou padrões variáveis de homologia entre as espécies, destacando divergências moleculares diferencialmente moldadas ao longo da sua história evolutiva. Em conclusão, os resultados obtidos no presente estudo possibilitaram atestar a origem comum do sistema ZZ/ZW em Triportheus, bem como avaliar divergências e similaridades genômicas intra- e interespecíficas quanto ao par sexual, obtendo-se avanços significativos no conhecimento da origem e diferenciação dos cromossomos sexuais entre os vertebrados inferiores. / CAPES: 11744/13–8

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-04-07T19:01:49Z No. of bitstreams: 1 TeseKZ.pdf: 6268573 bytes, checksum: 3d50abb73f159705b9efa45eb5cc20cf (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-19T17:57:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseKZ.pdf: 6268573 bytes, checksum: 3d50abb73f159705b9efa45eb5cc20cf (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-19T17:57:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseKZ.pdf: 6268573 bytes, checksum: 3d50abb73f159705b9efa45eb5cc20cf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-19T18:05:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseKZ.pdf: 6268573 bytes, checksum: 3d50abb73f159705b9efa45eb5cc20cf (MD5) Previous issue date: 2016-07-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Parodontidae is organized in three genera according to their morphological characteristics: Parodon, Saccodon and Apareiodon. The diploid number is conserved in this group with 2n=54 chromosomes, with species without heteromorphic sex chromosomes systems and other with sex chromosomes system, with female heterogamety, ZZ/ZW or ZZ/ZW1W2. Studies of chromosome localization using repetitive DNAs chromosomes of species show possible origin, differentiation and evolution of sex chromosomes in Parodontidae. However, further studies using repeats DNAs are fundamental for a better comprehension of its pathway genomic structural or functional. In this study were described the chromosome location of the (GATA)n and (TTAGGG)n sequences in eight species of Parodontidae, with aim to evaluate the probable mechanisms of chromosomal diversification, especially those related to molecular differentiation of W chromosome. Also were mapped 16 microsatellites sequences in five species of the family to check the accumulation of the repetitive DNAs in the chromosomes and verify its performance in the karyotype and sex chromosomes differentiation. Yet, partial sequences of the histone H1, H3 and H4 were determined and had chromosomal localization in six species of Parodontidae. The data show two H1 sequences in Parodontidae genomes, herein called H1 partial and H1+ ERV, in addition to partial sequences for the genes H3 and H4. The chromosomal localization of histone genes show H1, H3 and H4 in main cluster and the presence of the orphans genes for H1 + ERV. Hence, this study provide some advances in the understanding of the repetitive DNA mechanism in the karyotypic differentiation and evolution in the family Parodontidae. / Parodontidae é organizada em três gêneros agrupados de acordo com suas características morfológicas: Parodon, Saccodon e Apareiodon. O número diploide é conservado nesse grupo com 2n=54 cromossomos, com espécies sem sistemas de cromossomos sexuais heteromórficos e outras com sistemas de cromossomos sexuais do tipo ZZ/ZW ou ZZ/ZW1W2. Estudos com mapeamento de DNAs repetitivos por hibridação in situ fluorescente nos cromossomos de algumas espécies demonstraram possível origem, diferenciação e evolução dos sistemas de cromossomos sexuais desta família. No entanto, estudos mais aprofundados são fundamentais para um maior esclarecimento do papel genômico das sequências repetitivas. Neste estudo foram descritas a localização das sequências (GATA)n e (TTAGGG)n em oito espécies de Parodontidae, com o objetivo de avaliar os prováveis mecanismos de diversificação cromossômica, especialmente aqueles relacionados à diferenciação molecular do cromossomo W. Também foram mapeadas 16 sequências de microssatélites em cinco espécies da família, com objetivo de verificar o acúmulo de DNA repetitivo nos cromossomos e sua atuação na diferenciação cariotípica dos cromossomos sexuais heteromórficos. Por fim, sequências parciais das histonas H1, H3 e H4 e também dos DNAr 5S e 18S foram determinadas e tiveram sua localização cromossômica em seis espécies desta família. Com os resultados, foi possível determinar duas sequências de H1 para Parodontidae, H1 parcial e H1+ERV, além das sequências parciais para os genes H3 e H4. Todas essas análises propiciam uma melhor compreensão dos processos de diferenciação e evolução cariotípica na família Parodontidae.