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Previous issue date: 2017-02-23 / The Loricariidae family is the largest in the Siluriformes order, being comprised of eight subfamilies. One of these, the Loricariinae subfamily, shows great diversity in respect to the number of chromosomes and karyotype formula, varying in the diploid number (2n) from 36 to 74 chromosomes. This diverse range originated mainly from Robertsonian(Rb) rearrangements. Rineloricaria is the largest genre in the Loricariinae subfamily, its species ranging from 2n = 36 to 70 chromosomes. In spite of this, little is known about which kinds of repetitive DNA gave rise to the events of chromosome fusion or fission. Previous studies have revealed the presence of multiple 5S rDNA sites in specimens of Rineloricaria from the Paraná River Basin, associated to the Robertsonian fission/fusion events. The aim of this work was the molecular characterization of the fragile sites associated to the 5S rDNA, besides localizing in situ marker chromosomes in Rineloricaria latirostris from the Das Pedras River and R. latirostris from the Piumhi River (first described in this work), seeking to understand the 2n diversification in this group. Rineloricaria latirostris from the Pedras River exhibited 2n = 46 chromosomes, while those from the Piumhi River presented 2n = 48 chromosomes, and both had a fundamental number (FN) of 60. Fluorescence in situ hybridization (FISH) assays in R. latirostris from the Piumhi River revealed 2 chromosome pairs with 5S rDNA sites, pair 7 with 18S rDNA, and only terminal staining when subjected to a telomeric probe (TTAGGGn). The population of the Pedras river exhibited 5 pairs with 5S rDNA sites, the metacentric (m) pair 2 marked with 18S rDNA, TTAGGGn markers in the terminal regions of the chromosomes, and the presence of interstitial telomeric sites (ITS) in pairs m 1 and m 3. The latter, in synteny with 5S rDNA, is indicative of Robertsonian fusion events. The isolation, cloning and sequencing of the 5S rDNA revealed clones with high sequence identity to 5S rDNA from other species, in addition to the necessary regions for recognition and transcription by RNA polymerase III. One clone of ~700 bp exhibited a degenerated fragment of hAT transposon in its sequence. It was named degenerated 5S rDNA. The fluorescence in situ hybridization assay highlighted chromosomes with co-localized staining for 5S rDNA/hAT, 5S rDNA/degenerated 5S rDNA, and 5S rDNA/ITS (m 3 pair) in R. latirostris from das Pedras River. In R. latirostris from Piumhi River, there was no detection of degenerated 5S rDNA sites. These results allow us to infer the role of the hAT transposon in the dispersion of 5S rDNA sites in the population, since some studies have indicated a relation between 5S rDNA dispersion and transposons in fish. In conclusion, data obtained by this study indicate a possible association between the hAT and the dispersion of 5S rDNA sites and Robertsonian events in the studied population of R. latirostris. The presence of the 5S rDNA/degenerated 5S rDNA/ITS generates hotspots for chromosomal breakage, contributing to the large karyotype diversity found in Loricariidae. / A família Loricariidae é a mais numerosa dentro da ordem Siluriformes e abrange oito subfamílias. A subfamília Loricarinae apresenta uma grande diversidade no que diz respeito ao número de cromossomos e a fórmula cariotípica, com variação do número diploide (2n) de 36 a 74 cromossomos, sendo os rearranjos Robertsonianos (Rb) considerados os principais mecanismos para explicar esta variação cromossômica. Rineloricaria é o gênero mais numeroso de Loricariinae, com espécies apresentando 2n = 36 - 70 cromossomos. Contudo, pouco ainda se sabe sobre quais os tipos de DNAs repetitivos originaram os eventos de fissão e fusão cromossômica. Estudos anteriores revelaram a presença de sítios múltiplos de rDNA 5S em exemplares de Rineloricaria da bacia do Rio Paraná, associados aos eventos de fissão/fusão Robertsonianos. O objetivo deste trabalho foi a caracterização molecular de sítios frágeis associados ao rDNA 5S, além da localização in situ de marcadores cromossômicos em Rineloricaria latirostris do rio das Pedras e R. latirostris do rio Piumhi (pela primeira vez descrito neste trabalho), visando a compreensão da diversificação do 2n neste grupo. Rineloricaria latirostris do rio das Pedras apresentou 2n = 46 cromossomos, enquanto R. latirostris do rio Piumhi apresentou 2n = 48 cromossomos, ambos com número fundamental (NF) de 60. Ensaios de hibridação in situ fluorescente em R. latirostris do rio Piumhi revelaram 2 pares cromossômicos marcados com rDNA 5S, o par 7 marcado com rDNA 18S, além de apenas marcações terminais utilizando-se a sonda telomérica (TTAGGGn). A população do rio das Pedras apresentou 5 pares portadores de sítios de rDNA 5S, o par metacêntrico (m) 2 marcado com rDNA 18S, marcações de TTAGGGn nas regiões terminais dos cromossomos, além da presença de vestígios de sítios teloméricos intersticiais (interstitial telomeric sites - ITS) nos pares m 1 e m 3, sendo este último em sintenia com o rDNA 5S, indicativo de eventos de fusão Robertsoniana. O isolamento, clonagem e sequenciamento de fragmentos de rDNA 5S, revelaram clones apresentando alta identidade ao rDNA 5S de outras espécies, além das regiões necessárias para o reconhecimento e transcrição pela RNA polimerase III. Um dos clones de ~700 pb apresentou um fragmento do transposon hAT em sua sequência, já em intensa degeneração molecular, sendo denominado de rDNA 5S degenerado. A hibridação in situ fluorescente evidenciou cromossomos com marcações co-localizadas de rDNA 5S/hAT, rDNA 5S/rDNA 5S degenerado e rDNA 5S/ITS (no par m 3) em R. latirostris do rio da Pedras. Em R. latirostris do rio Piumhi, não foram detectados sítios com rDNA 5S degenerado. Estes resultados nos permitem inferir o papel do TE hAT na dispersão dos sítios de rDNA 5S na população estudada, visto que alguns estudos indicam haver uma relação entre a dispersão do rDNA 5S pelo genoma e TEs em peixes. Em conclusão, os dados obtidos neste estudo indicam uma possível associação entre o elemento hAT e a dispersão de sítios de rDNA 5S e eventos Robertsonianos presentes na população de R. latirostris estudada. A presença de rDNA 5S/rDNA 5S degenerado/ITS geram hotspots para as quebras cromossômicas, contribuindo assim para a ampla diversidade cariotípica encontrada em Loricariidae.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.uepg.br:prefix/940 |
| Date | 23 February 2017 |
| Creators | Glugoski, Larissa |
| Contributors | Nogoroto, Viviane, Vicari, Marcelo Ricardo, Caetano, Lucia Giuliano, Schemberger, Michele Orane |
| Publisher | UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas, UEPG, BR, Biologia Evolutiva |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG, instname:Universidade Estadual de Ponta Grossa, instacron:UEPG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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