First constitutive heterochromatin characterization and Karyotype of white stork Ciconia ciconia (Aves: Ciconiidae) / Primeira caracterização constitutiva de heterocromatina e cariótipo de cegonha-branca Ciconia ciconia (Aves: Ciconiidae)

Abstract The karyotype and constitutive heterochromatin pattern of the white stork Ciconia ciconia samples obtained from Manzala lake, Dimiaat, Egypt was described. Somatic cells of Ciconia ciconia samples have diploid number 2n= 68 chromosomes. Out of 68 chromosomes, 11 pairs including sex chromosomes were macrochromosomes and the remaining pairs were microchromosomes. Of the 11 macrochromosome pairs, no.1, 2, 4 and 5 were submetacentric and pairs no. 6, 7 and 8 were described as metacentric. In addition, the autosome pair no.3 was subtelocentric, while autosome pair no.9 was acrocentric. Also, the sex chromosome Z represents the fourth one in size and it was classified as submetacentric while, W chromosome appeared as medium size and was acrocentric. Furthermore, C-banding pattern (constitutive heterochromatin) revealed variation in their sizes and occurrence between macrochromosomes. Pairs no. 7 and 8 of autosomes exhibited unusual distribution of heterochromatin, where they appeared as entirely heterochromatic. This may be related to the origin of sex chromosomes Z and W. However, there is no sufficient evidence illustrate the appearance of entirely heterochromatic autosomes. Therefore, there is no available cytogenetic literature that describes the C-banding and karyotype of Ciconia Ciconia, so the results herein are important and may assist in cytogenetic study and evolutionary pattern of Ciconiiformes.

Resumo O cariótipo e o padrão constitutivo de heterocromatina das amostras de cegonha-branca Ciconia ciconia obtidas no lago Manzala, Dimiaat, Egito, foram descritos. As células somáticas de amostras de Ciconia ciconia possuem número diploide 2n = 68 cromossomos. Dos 68 cromossomos, 11 pares incluindo cromossomos sexuais eram macrocromossomos e os pares restantes eram microcromossomos. Dos 11 pares de macrocromossomos, os nos 1, 2, 4 e 5 eram submetacêntricos, e os pares nos 6, 7 e 8 foram descritos como metacêntricos. Além disso, o par de autossomos no 3 era subtelocêntrico, enquanto o par de autossomos no 9 era acrocêntrico. Além disso, o cromossomo sexual Z representa o quarto em tamanho e foi classificado como submetacêntrico, enquanto o cromossomo W apareceu como de tamanho médio e acrocêntrico. Além disso, o padrão de bandamento C (heterocromatina constitutiva) revelou variação em seus tamanhos e ocorrência entre macrocromossomos. Pares nos 7 e 8 dos autossomos exibiram distribuição incomum de heterocromatina, onde apareceram como totalmente heterocromáticos. Isso pode estar relacionado à origem dos cromossomos sexuais Z e W. No entanto, não há evidências suficientes para ilustrar o aparecimento de autossomos totalmente heterocromáticos. Portanto, não há literatura citogenética disponível que descreva o bandamento C e o cariótipo de Ciconia ciconia, portanto os resultados aqui apresentados são importantes e podem auxiliar no estudo citogenético e no padrão evolutivo de Ciconiiformes.

Chromosome analysis in Saccodon wagneri (Characiformes) and insights into the karyotype evolution of Parodontidae

Parodontidae is a relatively small group of Neotropical characiform fishes consisting of three genera (Apareiodon, Parodon, and Saccodon) with 32 valid species. A vast cytogenetic literature is available on Apareiodon and Parodon, but to date, there is no cytogenetic data about Saccodon, a genus that contains only three species with a trans-Andean distribution. In the present study the karyotype of S. wagneri was described, based on both conventional (Giemsa staining, Ag-NOR, C-bands) and molecular (repetitive DNA mapping by fluorescent in situ hybridization) methods. A diploid chromosome number of 2n = 54 was observed in both sexes, and the presence of heteromorphic sex chromosomes of the ZZ/ZW type was detected. The W chromosome has a terminal heterochromatin band that occupies approximately half of the long arm, being this band approximately half the size of the Z chromosome. The FISH assay showed a synteny of the 18S-rDNA and 5S-rDNA genes in the chromosome pair 14, and the absence of interstitial telomeric sites. Our data reinforce the hypothesis of a conservative karyotype structure in Parodontidae and suggest an ancient origin of the sex chromosomes in the fishes of this family.(AU)

Parodontidae é um grupo relativamente pequeno de peixes caraciformes neotropicais que consiste em três gêneros (Apareiodon, Parodon e Saccodon) com 32 espécies válidas. Uma vasta literatura citogenética está disponível sobre Apareiodon e Parodon, mas até o momento não há dados citogenéticos sobre Saccodon, um gênero que contém apenas três espécies com distribuição transandina. No presente estudo foi descrito o cariótipo de S. wagneri, baseado em métodos convencionais (coloração de Giemsa, Ag-NOR, bandas C) e moleculares (mapeamento de DNA repetitivo por hibridização fluorescente in situ). Um número cromossômico diplóide de 2n = 54 foi observado, e a presença de cromossomos sexuais heteromórficos do tipo ZZ/ZW foi revelada. O cromossomo W possui uma banda terminal heterocromática que ocupa aproximadamente metade do braço longo, sendo esta banda aproximadamente a metade do tamanho do cromossomo Z. O ensaio FISH mostrou uma sintenia dos genes 18S-rDNA e 5S-rDNA no par de cromossomos 14, e a ausência de sítios teloméricos intersticiais. Nossos dados reforçam a hipótese de uma estrutura cariotípica conservadora em Parodontidae e sugerem uma origem ancestral dos cromossomos sexuais nos peixes desta família.(AU)

Síndrome de Turner: variaciones en la constitución cromosómica y sus efectos en la expresión fenotípica / Turner Syndrome: variations in the chromosomal constitution and its effects on the phenotypic expression

El Síndrome de Turner es un desorden cromosómico causado por haploinsuficiencia completa o parcial de uno de los cromosomas sexuales. Incidencia 1: 2500 recién nacidas vivas. Clínicamente las pacientes presentan talla baja, un espectro amplio de anomalías somáticas y disgenesia gonadal. Desde el año 1968 hasta el presente se estudiaron clínica y citogenéticamente 630 niñas con fenotipo de Turner, sin ambigüedad genital y con cariotipos anormales, quienes consultaron en la División de Endocrinología del Hospital de Niños "Ricardo Gutiérrez". Se realizó cariotipo en sangre, al inicio con metodología estándar, luego con diferentes bandeos convencionales y de alta resolución. En casos especiales se aplicó la técnica FISH y el análisis molecular de los cromosomas X e Y. El número de metafases analizadas también varió con el tiempo, permitiendo evidenciar más de una línea celular. En casos de alta sospecha clínica, la lectura de 100 metafases permitió poner en evidencia mosaicismos bajos conteniendo la línea 45,X. En nuestra serie la monosomía de cromosoma sexual 45, X fue la más frecuente siguiendo los mosaicos numéricos y estructurales de uno de los cromosomas sexuales. Los diferentes hallazgos cromosómicos nos han permitido establecer una correlación fenotipo-cariotipo en regiones específicas de los cromosomas sexuales

Turner Syndrome is a common chromosomal disorder caused by total or partial haploinsufficiency of one of the sex chromosomes. Incidence: 1: 2500. Clinically is characterized by short stature, several typical somatic features, and gonadal dysgenesis. This is a retrospective study involving 630 girls with Turner phenotype and abnormal karyotype, evaluated at the Endocrinology Division of Children´s Hospital "Ricardo Gutiérrez" between 1968 and 2018. The karyotype was done in leucocytes from peripheral blood and the metaphases were analyzed at the beginning with standard methodology and then with different banding techniques, standard and high resolution. In special cases, the FISH technique and the molecular analysis of the X and Y chromosomes were applied. The number of metaphases analyzed also changed with time, allowing the finding of more than one cellular line. In cases where the clinical suspicion was strong, the analysis of 100 metaphases allowed us to put in evidence low mosaicisms containing the 45,X line. In our study the monosomy of sexual chromosome 45, X was the most frequent following the numerical and structural mosaics of one of the sex chromosomes. The different chromosomal constitutions have contributed to establish in our patients phenotype-karyotype correlation with specific regions of the sex chromosomes

Citometría de flujo y sexaje de espermatozoides en animales / Flow cytometry and sperm sexing in animals

Actualmente, cientos de crías se han gestado a través de inseminación artificial conespermatozoides sexados en producción animal. Desde 1992 se utiliza la citometría de flujo, técnica que permite diferenciar espermatozoides X e Y según su contenido de ADN. No existe, hasta el momento, ninguna otra técnica práctica para sexar espermatozoides manteniendo la capacidad fecundante. Los objetivos de esta revisión son explicar: (1) por qué los espermatozoides que contienen el cromosoma X o Y son similaresfenotípicamente, pero a la vez mantienen diferencias entre ellos, (2) los principios y procedimientos utiliza-dos para sexar espermatozoides mediante citometría de flujo y sorting (3) la precisión, velocidad y la eficiencia de los procedimientos actuales de sexaje espermático, (4) el daño espermático ocurrido durante el sexaje espermático y consecuentemente los efectos sobre la fecundidad.

Flow cytometry is a useful technology in the sexed sperm, which measures and analyzes simultaneously, multiple physical characteristics of the cell, as they flow in a stream flow, through a lightbeam. The measured properties are the size of a particle, relative internal granularity, relative complexity and relative fluorescence intensity. Currently, hundreds of calves have been gestated through artificial insemination with sexed sperm in animal production. Since 1992, flow cytometry has been used, a technique that allows spermatozoa X and Y differentiation by DNA content. There is no other practical technique forsperm sexing to keep sperm functionality. The objectives of this review are to explain: (1) why the sperm containing the X or Y chromosome are phenotypically similar, but differ among themselves, (2) the principlesand procedures used for sexing sperm by flow cytometry and sorting ( 3) accuracy, speed and efficiency ofcurrent procedure sperm sexing, (4) sperm damage occurred during sperm sexing and consequently the effects on fertility.

Disgenesia gonadal mixta como forma de presentación de un desorden de la diferenciación sexual de causa cromosómica / Mixed gonadal dysgenesis as a form of presentation of sex differentiation disorder of chromosomal origin

La diferenciación sexual es un proceso genéticamente determinado y controlado, que puede ser alterado por diferentes tipos de mutaciones genéticas, o por el efecto de hormonas u otros disruptores ambientales que actúan sobre el embrión, resultando en la formación de genitales externos que no se corresponden con el sexo genético y con los genitales internos. La disgenesia gonadal mixta clasifica en los desórdenes de la diferenciación sexual de causa cromosómica. Se describe un paciente de un año de edad que es atendido en el Hospital Pediátrico “Juan Manuel Márquez”, por presentar genitales externos atípicos. El diagnóstico del paciente fue de disgenesia gonadal mixta, y se realizó con los complementarios siguientes: ecografía ginecológica, estudios hormonales y cariotipo. El tratamiento instaurado inicialmente, fue quirúrgico en dos tiempos operatorios, y el seguimiento hormonal hasta la pubertad (14 años), cuando se inició terapia de reemplazo hormonal según lo establecido por la edad de la paciente.

Sex differentiation is a genetically determined and controlled process that may be altered by various types of genetic mutations or by the effect of hormones or other environmental disruptors acting upon the embryo. The result is the formation of external genitalia that does not match with the genetic sex and the internal genitalia. Mixed gonadal dysgenesis is classified into the sexual differentiation disorders of chromosomal cause. Here is a one-year old child, who was seen at “Juan Manuel Marquez” pediatric hospital since he presented with atypical external genitalia. The diagnosis was mixed gonadal dysgenesis, based on supplementary tests like gynecological echography, hormone studies and karyotype. The initial treatment was surgical in two surgical times, and the hormonal follow-up lasted till puberty (14 years) when the hormone replacement therapy started according to the indications for the patient's age.

Karyotypic and morphological divergence between two cryptic species of Eigenmannia in the Amazon basin with a new occurrence of XX/XY sex chromosomes (Gymnotiformes: Sternopygidae)

Eigenmannia species are widely distributed in the Neotropics, with eight valid species currently recognized. Populations of Eigenmannia from three locations in the eastern Amazon were investigated using cytogenetic and morphological techniques, revealing two taxa designated here as Eigenmannia sp. "A" and Eigenmannia sp. "B". The species differ in three morphometric characters, two meristic characters, and one osteological character. Eigenmannia sp. "A" presents 2n = 34 (22 m/sm+12 st/a) and Eigenmannia sp. "B" presents 2n = 38 (14 m/sm+24st/a) and simple differentiated sex chromosomes of the type XX/XY. In both species the Constitutive Heterochromatin (CH) rich in A-T bases is distributed in the centromeric region of all chromosomes. Eigenmannia sp. "B" also presents CH blocks in the interstitial region of chromosome pairs 8, 9 and X which are positively stained with CMA3, indicating G-C rich regions. The NOR is located on the short arm of chromosome pair 17 of Eigenmannia sp. "A" and on the short arm of pair 14 of Eigenmannia sp. "B". FISH with rDNA probes hybridized to different-sized regions between homologs, suggesting heteromorphism. The differentiation of the X chromosome in Eigenmannia sp. "B" could be the result of amplification of repetitive DNA sequences.

Espécies de Eigenmannia estão amplamente distribuídas na região Neotropical, com oito espécies válidas atualmente reconhecidas. Populações de Eigenmannia de três localidades do leste da Amazônia foram investigadas usando técnicas citogenéticas e morfológicas, revelando dois táxons designados aqui como Eigenmannia sp. "A" e Eigenmannia sp. "B". As espécies diferem em três caracteres morfométricos, dois merísticos e um osteológico. Eigenmannia sp. "A" apresenta 2n = 34 (22 m/sm+12st/a) e Eigenmannia sp. "B" apresenta 2n = 38 (14 m/sm+24st/a) e cromossomos sexuais de diferenciação simples, do tipo XX/XY. Em ambas espécies a Heterocromatina Constitutiva (HC) rica em bases A-T está distribuída na região centromérica de todos os cromossomos. Eigenmannia sp. "B" também apresenta blocos de HC na região intersticial dos pares cromossômicos 8, 9 e X que coraram positivamente para CMA3, indicando regiões ricas em G-C. A NOR está localizada no braço curto do par 17 em Eigenmannia sp. "A" e no braço curto do par 14 em Eigenmannia sp. "B". FISH com sondas de rDNA hibridizaram em regiões de tamanhos diferentes entre os homólogos, sugerindo heteromorfismo. A diferenciação do cromossomo X em Eigenmannia sp. "B" pode ser o resultado de amplificação de sequências repetitivas de DNA.

Aneuploidia dos cromossomos sexuais: casos raros ou subdiagnosticados? / Sex chromosome aneuploidies: rare or under diagnosed?

As aneuploidias dos cromossomos sexuais geralmente compartilham muitas características fenotípicas e achados neuropsicológicos, entre eles anomalias da genitália externa e retardo mental e contemplam a gama de diagnóstico diferencial de dois distúrbios frequentes na população, que são a síndrome do X-frágil e o autismo. Justifica-se, portanto, que o cariótipo seja o primeiro exame genético a ser solicitado em casos de malformações congênitas, distúrbios da diferenciação sexual, problemas comportamentais ou retardo mental. Descrevemos dois casos clínicos de crianças com as síndromes 47,XYY e mos 49,XXXXY/46,XY, com o objetivo de contribuir para a disseminação de informações acerca do fenótipo e diagnóstico de anomalias dos cromossomos sexuais...

Karyotype description and evidence of multiple sex chromosome system X1X1X2X2/X1X2Y in Potamotrygon aff. motoro and P. falkneri (Chondrichthyes: Potamotrygonidae) in the upper Paraná River basin, Brazil

Análises citogenéticas de Potamotrygon aff. motoro e P. falkneri identificaram a ocorrência de um sistema múltiplo de cromossomos sexuais do tipo X1X1X2X2/X1X2Y, em ambas as espécies, com 2n = 66 cromossomos em fêmeas e 2n = 65 cromossomos nos machos. As regiões organizadoras de nucléolos (RONs) identificadas pela reação Ag-RON, evidenciaram marcações múltiplas em ambas as espécies (com variações de 5 a 7 RONs). A técnica de bandamento C, revelou a presença de blocos heterocromáticos localizados nas regiões centromérica em quase todos os cromossomos nas duas espécies em estudo. Através do presente estudo foi evidenciada uma heterogeneidade nos cariótipos, permitindo sugerir que rearranjos cromossômicos, como inversões e/ou translocações, ocorreram durante a evolução cromossômica nas duas espécies desse gênero.

Cytogenetic analysis of Potamotrygon aff. motoro and P. falkneri indicated the occurrence of an X1X1X2X2/X1X2Y multiple sex chromosome system in both species, with 2n = 66 chromosomes for females and 2n = 65 chromosomes for males. The nucleolus organizer regions (NORs) identified using Ag-NOR technique showed that both species have multiple Ag-NORs (5 to 7 chromosomes stained). C-banding technique indicated the presence of heterochromatic blocks in the centromeric regions of almost all chromosomes in both species. Through this study there was evidence of heterogeneity in the karyotypes, which suggests that chromosomal rearrangements such as inversions and/or translocations occurred during the chromosomal evolution in two species of this genus.

Análise de alterações cromossômicas por hibridação genômica comparativa e sua relação com a patogênese em carcinoma epidermóide de esôfago / Analysis of genomic alterations using comparative genomic hybridization and the association with esophageal squamous cell carcinoma pathogenesis

Introdução: O carcinoma epidermóide de esôfago (CEE) é o tipo histológico mais comum de câncer do órgão e, geralmente, está associado a um prognóstico ruim, por se tratar de um tumor em estadio avançado ao diagnóstico. Assim, é importante identificar marcadores moleculares que possam auxiliar na escolha de melhor tratamento, além de aprimorar os métodos de diagnóstico. O objetivo desse estudo foi identificar as alterações genômicas em CEE, usando a técnica de hibridação genômica comparativa e verificar a relação desses achados com variáveis clínico-patológicas. Métodos: Foram avaliadas 30 amostras de CEE, sendo que 21 casos FFEP foram submetidos à técnica de hibridação genômica comparativa de alta resolução (HR-CGH) e 18 amostras congeladas foram analisadas por CGH array (aCGH). Para a técnica de aCGH, foi utilizada a plataforma Human Genome High-Definition CGH Microarray 4x44K (Agilent), seguindo as recomendações do fabricante. Resultados: A análise de HR-CGH revelou 155 alterações cromossômicas em regiões mínimas comuns, das quais 111 estavam envolvidas em perdas e 44, em ganhos genômicos. As perdas mais freqüentes envolveram as regiões 1q, 2p, 4p, 5q, 7p, 7q, 8q, 9p, 11q, 12q, 13q, 16p, 16q, 18p, 18q, 19p, 20p e 22q. Foram detectados ganhos genômicos em 1q, 2p, 2q, 3p, 3q, 4q, 6q, 7q, 10q, 11p e 11q. Entre tais alterações, ganhos em 1q12-q13 e perdas em 3p24, 3p25 e em 13q31 mostraram associação significativa com comprometimento linfonodal. Ganhos em 1q22-q23 e em 6q21 e perdas em 19q13.1 e 19q13.2 foram mais freqüentes em casos apresentado grau histológico mais avançado. Perdas em 12q24.3 foram mais freqüentes em casos com ausência de invasão linfática. Perdas em 3p25 e em 15q25-q26 mostraram associação significativa com estadios mais precoces. Foram detectadas 38 alterações genômicas em regiões mínimas comuns por aCGH, dos quais 21 estavam envolvidas em ganhos e 17, em perdas genômicas...

Alta similaridade cariotípica na família Emberezidae (Aves: Passeriformes) / High cariotipy similarity at the Emberezidae family (Aves: Passeriformes)

No intuito de contribuir para o conhecimento da citogenética na família Emberizidae, foram amostradas e analisadas oito espécies, empregando a técnica de cultura direta de medula óssea; na região rural pertencente ao município de Porto Nacional-TO. Seis delas, estão sendo descritas pela primeira vez: Dacnis cayana (2n=76), Tangara cayana (2n=78), Charitospiza eucosma (2n=78), Tachyphonus rufus (2n=80), Sporophila leucoptera (2n=80), e Porphyrospiza caerulescens (2n=82). Novos estudos de caracterização cromossômica foram realizados em Ramphocelus carbo (2n=78), e em Ammodramus humeralis (2n=80). Verificaram-se marcações de banda C positiva nas regiões centroméricas nos macrocromossomos, em grande parte dos microcromossomos e no braço curto do cromossomo sexual Z de T. cayana e R. carbo. As regiões organizadoras do nucléolo (NORs) foram identificadas em um par de microcromossomos; em um pequeno macrocromossomo em P. caerulescens e outro par de microcromossomos em T. cayana. Há similaridade cariotípica entre as espécies analisadas da família Emberizidae, visto que os primeiros pares de macrocromossomos apresentaram dominância de cromossomos acrocêntrico entre os quatro primeiros pares e telocêntricos entre os demais macrocromossomos, com exceção de T. rufus que apresentou uma maior predominância de cromossomos telocêntricos entre os seus primeiros pares.

This study is presented with the intention to support and contribute towards the knowledge of cytogenetic and its Emberizidae family. The 8 species have been seen in samples taken from the local rural region of Porto National-TO and cytogenetic analysis using the technique of direct culture of bone marrow. Six of the species are described here firstly the Dacnis cayana (2n=76), Tangara cayana (2n=78), Charitospiza eucosma (2n=78), Tachyphonus rufus (2n=80), Sporophila leucoptera (2n=80), and Porphyrospiza caerulescens (2n=82). New studies have characterize chromosomes were realizations in Ramphocelus carbo (2n=78), and in Ammodramus humeralis (2n=80) In R. carbo and A. humeralis, the diploid number is equal the 78 and 80 respective. The C banding shows positive marks in the centrometric region from the macro chromosome and in the short arm of the sexual chromosome Z of T. cayana e R. carbo. In P. caerulescens the nucleolus organizer regions (Nor’s) were located in a pair of micro chromosomes and in a short macro chromosome and in the pairs of micro chromosomes in T. cayana. It has conspicuous similarity which enters the analyzed species of the Emberizidae family, since the first pairs of macro chromosomes had presented predominance of chromosomes acrocentric between the first four pairs and telocentrics between the too much macro chromosomes, with exception of T. rufus that it presented a bigger predominance of telocentric chromosomes between its first pairs.

Cytogenetic analysis in the spermatogenesis of Triatoma melanosoma (Reduviidae; Heteroptera)

Triatomines are of great concern in public health because they are vectors of Chagas’ disease. This study presents an analysis of the species Triatoma melanosoma. The cytogenetic characteristics of triatomines include holocentric chromosomes, post-reductional meiosis in the sex chromosomes and nucleolar fragmentation in the meiotic cycle. The methodology utilized consisted of the techniques of lacto-acetic orcein staining and silver ion impregnation. The organs analyzed were adult testicles. The results enabled to classify the chromosomes by number and size, being three large, eight medium and one small heterochromosome. The three largest chromosomes and the heterochromosomes showed heteropyknotic chromatin in meiosis. The heterochromosomes in 8.05% of the cells in metaphase I behaved as pseudobivalents, contrasting with 91.95% of the cells with individualized sex chromosomes, confirming the achiasmatic nature of these chromosomes. However, the pseudobivalents occurred prominently in metaphase II (78.38%), this fact probably is related to the post-reductional nature of the sex chromosomes. The nucleolus in T. melanosoma persisted until the diplotene phase after which it began to fragment. Nucleolar corpuscles were observed in metaphases I and II and during anaphases I and II, these characteristics being related to the phenomenon of nucleolar persistence. In the initial spermatids, peripheral silver ion impregnation occurred, which could be analogous to the pre-nucleolar corpuscles observed after fragmentation. Thus, this study extends our knowledge of the characteristics of triatomines, in particular, heteropyknotic degree, kinetic activity, formation of sex chromosome achiasmatic pseudobivalency, confirmation of the fragmentation phenomenon, and post-meiotic nucleolar reactivation.

Comparative cytogenetics of Carnegiella marthae and Carnegiella strigata (Characiformes, Gasteropelecidae) and description of a ZZ/ZW sex chromosome system

Comparative cytogenetic analyses of hatchetfishes Carnegiella marthae and Carnegiella strigata (Gasteropelecidae) from the Rio Negro basin were performed using conventional Giemsa staining, silver (Ag) -staining and C-banding. The diploid chromosome numbers of both species equaled 2n = 50 but their karyotypes were distinct. We found evidence for sex chromosomes in C. marthae since karyotype of males presented 20 M + 12 SM + 4 ST + 14 A and ZZ ST chromosomes while the females presented 20 M + 12 SM + 4 ST + 14 A and ZW ST chromosomes of distinct size. Conversely, C. strigata presented 4 M + 4 SM + 2 ST + 40 A chromosomes without sex chromosome heteromorphism. Karyotypes of both species had two NOR-bearing SM chromosomes of distinct size indicating the presence of multiple NOR phenotypes. The sex chromosome pair had specific C-banding pattern allowing identification of both Z and W. This heteromorphic system has previously been described for the gasteropelecids.

Use of chromosome microdissection in fish molecular cytogenetics

Chromosome microdissection is a technique in which whole chromosomes or chromosomal segments are dissected under an inverted microscope yielding chromosome-specific sequences. Several protocol modifications introduced during the past 15 years reduced the number of chromosomes required for most applications. This is of particular interest to fish molecular cytogenetics, since most species present highly uniform karyotypes which make impossible the collection of multiple copies of the same chromosome. Probes developed in this manner can be used to investigate chromosome homologies in closely related species. Here we describe a protocol recently used in the gymnotiform species group Eigenmannia and review the major steps involved in the generation of these markers focusing on protocol modifications aiming to reduce the number of required chromosomes.

Comparative cytogenetic study in Muscidae flies

The chromosome modal number in Muscoidea Diptera is 2n = 12, including five pairs of autosomes and one sex chromosome pair. Nevertheless, some species with 2n = 10 chromosomes have been described, all of them from the Muscidae family. We analyzed the karyotype of some Muscidae species from different subfamilies and compared the obtained data with the karyotypes of some species of the families Calliphoridae and Sarcophagidae. Comparisons of these species with other Muscidae species revealed a considerable variation among their sex chromosomes. This variation in the length of the sex chromosomes suggests that parts of these chromosomes were lost or fused with autosomes. The constitutive heterochromatic regions and the nucleolar organizer regions (NORs) were also analyzed and some aspects about the relationship between these regions and the sex chromosomes are discussed.

O número modal de cromossomos dos Dípteros Muscóideos é 2n = 12, incluindo cinco pares de autossomos e um par de cromossomos sexuais. No entanto, algumas espécies com 2n = 10 cromossomos já foram descritas, sendo todas pertencentes à família Muscidae. No presente trabalho, foram analisados os cariótipos de algumas espécies de Muscidae de diferentes subfamílias e os dados obtidos foram comparados com os cariótipos de algumas espécies das famílias Calliphoridae e Sarcophagidae. Comparações destas espécies com outras da família Muscidae revelaram uma considerável variação entre seus cromossomos sexuais. Esta variação no tamanho dos cromossomos sexuais sugere que parte destes cromossomos foram perdidos ou sofreram fusão com autossomos. As regiões de heterocromatina constitutiva e as regiões organizadoras de nucléolos (RONs) foram também analisadas e alguns aspectos sobre a relação destas com os cromossomos sexuais são discutidos.

Karyotype characterization and ZZ/ZW sex chromosome heteromorphism in two species of the catfish genus Ancistrus Kner, 1854 (Siluriformes: Loricariidae) from the Amazon basin

We present karyotypic characteristics and report on the occurrence of ZZ/ZW sex chromosomes in Ancistrus ranunculus (rio Xingu) and Ancistrus sp. "Piagaçu" (rio Purus), of the Brazilian Amazon. Ancistrus ranunculus has a modal number of 2n=48 chromosomes, a fundamental number (FN) of 82 for both sexes, and the karyotypic formula was 20m+8sm+6st+14a for males and 19m+9sm+6st+14a for females. Ancistrus sp. "Piagaçu" presented 2n=52 chromosomes, FN= 78 for males and FN= 79 for females. The karyotypic formula was 16m+8sm+2st+26a for males and 16m+9sm+2st+25a for females. The high number of acrocentric chromosomes in karyotype of Ancistrus sp. "Piagaçu" differs from the majority of Ancistrini genera studied so far, and may have resulted from pericentric inversions and translocations. The lower number of chromosomes in A. ranunculus indicates that centric fusions also occurred in the evolution of Ancistrus karyotypes. We conclude that karyotypic characteristics and the presence of sex chromosomes can constitute important cytotaxonomic markers to identify cryptic species of Ancistrus. However, sex chromosomes apparently arose independently within the genus and thus do not constitute a reliable character to analyze phylogenetic relations among Ancistrus species

Nós apresentamos características cariotípicas e registramos a ocorrência de cromossomos sexuais ZZ/ZW em Ancistrus ranunculus (rio Xingu) e Ancistrus sp. "Piagaçu" (rio Purus), da Amazônia Brasileira. Ancistrus ranunculus teve um número modal de 2n=48 cromossomos, um número fundamental (NF) de 82 para ambos os sexos, e a fórmula cariotípica 20m+8sm+6st+14a para machos e 19m+9sm+6st+14a para fêmeas. Ancistrus sp. "Piagaçu" apresentou 2n=52 cromossomos, NF=78 para machos e NF= 79 para fêmeas. A fórmula cariotípica foi de 16m+8sm+2st+26a para machos e 16m+9sm+2st+25a para fêmeas. O alto número de cromossomos acrocêntricos no cariótipo de Ancistrus sp. "Piagaçu" difere da maioria dos gêneros de Ancistrini estudada até o momento, e pode ter resultado de inversões pericêntricas e translocações. O número mais baixo de cromossomos em A. ranunculus indica que fusões cêntricas também ocorreram na evolução dos cariótipos de Ancistrus. Nós concluímos que as características cariotípicas e a presença de cromossomos sexuais podem constituir marcadores citotaxonômicos importantes para identificar espécies crípticas de Ancistrus. Entretanto, cromossomos sexuais aparentemente surgiram de forma independente dentro do gênero e, deste modo, não constituem um caráter confiável para ser usado em análises de relações filogenéticas entre espécies de Ancistrus

Study of chromosomal and nucleolar aspects in testes of Nysius californicus (Heteroptera: Lygaeidae)

In Nysius californicus (family Lygaeidae, subfamily Orsillinae), a pest commonly known as the seed bug, the chromosome complement is 2n = 16 (12A + 2m + XY), testes are formed by seven seminiferous tubules covered by an orange-colored membrane, and spermatogenesis is cystic. At prophase, sex chromosomes are heteropycnotic and autosomes usually show a chiasma. At metaphase, sex chromosomes along with microchromosomes may be seen located at the center of a ring formed by the remaining autosomes. A characteristic specific of N. californicus was the presence of nucleolar material observed from the cystic cell to the completely differentiated spermatozoon.Variations in size, shape and location of the nucleolar material occur during this process, denoting a variable degree of activity in the different stages.

Cytogenetic analysis and description of the sexual chromosome determination system ZZ/ZW of species of the fish genus Serrapinnus (Characidae, Cheirodontinae)

Four populations of Serrapinnus notomelas and one population of Serrapinnus sp.1, both belonging to the subfamily Cheirodontinae, were analyzed by Giemsa and silver nitrate impregnation techniques. We found 2n = 52 chromosomes for all populations, with interspecific differences in the karyotype formula; S. notomelas showed 16m + 22sm + 10st + 4a, with fundamental number (FN) = 100 for males, and 16m + 23sm + 10st + 3a, with FN = 101 for females. Serrapinnus sp.1 had 8m + 16sm + 4st + 24a, with FN = 80 for males, and 8m + 15sm + 4st + 25a, with FN = 79 for females. The difference in FN for the two sexes is due to a pair of heteromorphic chromosomes in the females of both species, which characterizes a ZZ/ZW-type mechanism of chromosome sexual determination. Interspecies differences were also found in nucleolus organizer regions (NORs). A simple NOR system was detected in three of four S. notomelas populations, while Serrapinnus sp.1 had two chromosome pairs with NOR. Although S. notomelas and Serrapinnus sp.1 have the same diploid number, differences in the karyotype structure indicate that these are different species. Apparently there was pericentric inversion during the karyotype evolution of these species.

Elementos genéticos móviles implicados en la evolución del cromosoma “y” con base en estudios moleculares de insectos (Drosophila) y de primates / Mobile genetic elements in molecular studies of insects (Drosophila) and primates

La mayoría de las especies poseen un macho heterogamético XY y una hembra homogamética XX. Enel macho XY sólo se conservan unas regiones donde se intercambian información entre el X y el Y(Xpter y Ypter) durante la meiosis, que se le llama región seudoautosómica (RSA). Se ha planteado lahipótesis que el cromosoma Y se deriva del cromosoma X, y que antiguamente eran homólogos en todasu extensión. Un posible mecanismo biológico implicado en este proceso evolutivo son fragmentos deADN que pueden moverse a través del genoma. En general se llaman elementos genéticos móviles.Con base en los elementos génicos móviles y en los genes de la cutícula larval (Lcp) se han realizadoestudios en los cromosomas sexuales de Drosophila melanogaster, D. Permisilis, D. Seudooscura yD. Miranda. Los análisis moleculares realizados en D. Miranda son una clara evidencia científica decómo un evento de translocacion cromosómica asociados a procesos biológicos naturales y normalesdel ADN, como lo es la transposición, pudieron generar un cromosoma “Y” a través de la evolución,que en su forma prístina fue homólogo del cromosoma X.

Most of the species have a heterogametic male XY and a homogametic XX female chromosome. Inmale XY chromosomes there are only some regions that mantein information interchanges betweenthe Y and X chromosomes (Xpter and Y pter) during meiosis, which is called the pseudoautosomicregion. There has been put toward a hypothesis that the chromosome Y is derived from chromosomeX, and that formerly they were homologous in all its extention. Possible implied mechanisms of thisbiological mechanism in this evolutive process are DNA fragments that can move through the genome.This are called movable genetic elements. Based in studies the genes of the cuticula larval (Lcp) ofsexual chromosomes of Drosophila Melanogaster, D. Permisilis, D. Seudooscura and D. Mirandahave given evidence of the movable genetic elements. The molecular analyses made in D. Mirandaare a clear scien...

A new sympatric region for distinct karyotypic forms of Hoplias malabaricus (Pisces, Erythrinidae)

Foram analisados, cromossomicamente, espécimes de Hoplias malabaricus provenientes da Lagoa Carioca, localizada no Parque Estadual do Rio Doce (Minas Gerais, Brasil). O número diplóide de cromossomos foi constante, 2n = 42, mas duas formas cariotípicas distintas foram encontradas: cariótipo A, caracterizado por 22M + 20SM, presente em apenas um dos exemplares machos e cariótipo B, caracterizado por 24M + 16SM + 2ST e 24M + 17SM + 1ST em fêmeas e machos, respectivamente, diferença esta devida a um sistema de cromossomos sexuais do tipo XX/XY. Contudo, um outro exemplar fêmea, apresentando também o cariótipo A, foi previamente detectado nessa mesma lagoa, o que permite caracterizar o cariótipo A como portador de 2n = 42 cromossomos, mas sem um sistema diferenciado de cromossomos sexuais. Os dados disponíveis evidenciam que dois citótipos distintos (A e B) são encontrados em simpatria e sintopia na Lagoa Carioca, tendo o citótipo A uma freqüência reduzida.