Resumo
The ichthyofauna of the La Plata hydrographic basin is divided into Upper and Lower Paraná River systems due to the geographic isolation of the Sete Quedas waterfalls, currently flooded by the lake of the Itaipu dam. In Parodontidae, pairs of species, or groups of cryptic species were described between these systems. Although genetic isolation and speciation have already been proposed in other species in the group, Parodon nasus has been maintained as a valid species and distributed throughout the La Plata river basin. In this perspective, specimens of P. nasus from four different sampling sites in the Upper and Lower Paraná River systems were compared regarding the karyotypes, molecular analyzes of population biology and species delimitation to investigate their genetic and population isolation in the La Plata river basin. Despite a geographic barrier and the immense geographic distance separating the specimens sampled from the Lower Paraná River system compared to those from the Upper Paraná River, the data obtained showed P. nasus as a unique taxon. Thus, unlike other species of Parodontidae that showed diversification when comparing the groups residing in the Lower versus Upper Paraná River, P. nasus showed a population structure and a karyotypic homogeneity.(AU)
A ictiofauna do sistema hidrográfico La Plata é dividida em alto e baixo rio Paraná devido ao isolamento geográfico dos Saltos das Sete Quedas há 22 milhões de anos, atualmente inundado pelo lago da represa da Usina de Itaipu. Em Parodontidae, espécies pares ou grupos de espécies crípticas foram descritos entre esses sistemas. Contudo, embora o isolamento genético e especiação já tenham sido propostos em outras espécies do grupo, Parodon nasus tem sido mantido como espécie válida e distribuída em toda a bacia do rio La Plata. Nessa perspectiva, exemplares de P. nasus de quatro diferentes pontos de amostragem nos sistemas do alto e baixo rio Paraná foram comparados quanto ao arranjo dos cariótipos, análises moleculares de biologia populacional e delimitação de espécies, afim de investigar seu isolamento genético e populacional na bacia do rio La Plata. Apesar da barreira geográfica e imensa distância geográfica separando os exemplares amostrados no sistema baixo rio Paraná em comparação àqueles do alto rio Paraná, os dados obtidos demonstraram P. nasus como único táxon válido. Dessa forma, diferentemente de outras espécies de Parodontidae que demonstraram diversificação quando comparados grupos pares residentes no baixo e alto rio Paraná, P. nasus demonstrou estruturação populacional e homogeneidade cariotípica.(AU)
Assuntos
Animais , Biologia , DNA Ribossômico , Caraciformes/genética , Anotação de Sequência Molecular , CariótipoResumo
Ancistrus is a specious genus of armored catfishes that has been extensively used for cytogenetic studies in the last 17 years. A comparison of the extensive karyotypic plasticity within this genus is presented with new cytogenetic analysis for Ancistrus cf. multispinis and Ancistrus aguaboensis. This study aims to improve our understanding of chromosomal evolution associated with changes in the diploid number (2n) and the dispersion of ribosomal DNAs (rDNAs) within Ancistrus. Ancistrus cf. multispinis and A. aguaboensis exhibit 2n of 52 and 50 chromosomes, respectively. Given that A. cf. multispinis shares a 2n = 52 also found in Pterygoplichthyini, the sister group for Ancistrini, a Robertsonian (Rb) fusion event is proposed for the 2n reduction in A. aguaboensis. 5S rDNAs pseudogenes sites have already been associated with Rb fusion in Ancistrus and our analysis suggests that the 2n reduction in A. aguaboensis was triggered by double strand breaks (DSBs) and chromosomal rearrangements at 5S rDNA sites. The presence of evolutionary breakpoint regions (EBRs) into rDNA cluster is proposed to explain part of the Rb fusion in Ancistrus. Cytogenetic data presented extends the diversity already documented in Ancistrus to further understand the role of chromosomal rearrangements in the diversification of Ancistrini.(AU)
Ancistrus é um gênero rico em espécies de peixes conhecidos como cascudos e tem sido alvo de estudos citogenéticos nos últimos 17 anos. Uma comparação da plasticidade presente no gênero é apresentada com novas análises citogenéticas para Ancistrus cf. multispinis e Ancistrus aguaboensis. Este estudo visa melhorar nossa compreensão da evolução cromossômica associada as alterações do número diploide (2n) e a dispersão de DNAs ribossômicos (rDNAs) em Ancistrus. Ancistrus cf. multispinis e A. aguaboensis apresentaram 2n de 52 e 50 cromossomos, respectivamente. Visto que A. cf. multispinis compartilha 2n = 52 também encontrado em Pterygoplichthyini, o grupo irmão para Ancistrini, um evento de fusão Robertsoniana (Rb) é proposto para a redução do 2n em A. aguaboensis. Sítios de pseudogenes de rDNA 5S já foram associados a eventos de fusão Rb em Ancistrus e nossas análises sugerem que a redução do 2n em A. aguaboensis foi desencadeada por quebras na dupla fita e rearranjos cromossômicos em sítios de rDNA 5S. A presença de evolutionary breakpoint regions (EBRs) em clusters de rDNA foi proposta para explicar parte da fusão Rb em Ancistrus. Os dados citogenéticos apresentados ampliam a diversidade já documentada em Ancistrus visando melhor entender o papel dos rearranjos cromossômicos na diversificação de Ancistrini.(AU)
Assuntos
Animais , Peixes-Gato/genética , DNA Ribossômico , Análise Citogenética , Identidade de GêneroResumo
ABSTRACT Ancistrus is a specious genus of armored catfishes that has been extensively used for cytogenetic studies in the last 17 years. A comparison of the extensive karyotypic plasticity within this genus is presented with new cytogenetic analysis for Ancistrus cf. multispinis and Ancistrus aguaboensis. This study aims to improve our understanding of chromosomal evolution associated with changes in the diploid number (2n) and the dispersion of ribosomal DNAs (rDNAs) within Ancistrus. Ancistrus cf. multispinis and A. aguaboensis exhibit 2n of 52 and 50 chromosomes, respectively. Given that A. cf. multispinis shares a 2n = 52 also found in Pterygoplichthyini, the sister group for Ancistrini, a Robertsonian (Rb) fusion event is proposed for the 2n reduction in A. aguaboensis. 5S rDNAs pseudogenes sites have already been associated with Rb fusion in Ancistrus and our analysis suggests that the 2n reduction in A. aguaboensis was triggered by double strand breaks (DSBs) and chromosomal rearrangements at 5S rDNA sites. The presence of evolutionary breakpoint regions (EBRs) into rDNA cluster is proposed to explain part of the Rb fusion in Ancistrus. Cytogenetic data presented extends the diversity already documented in Ancistrus to further understand the role of chromosomal rearrangements in the diversification of Ancistrini.
RESUMO Ancistrus é um gênero rico em espécies de peixes conhecidos como cascudos e tem sido alvo de estudos citogenéticos nos últimos 17 anos. Uma comparação da plasticidade presente no gênero é apresentada com novas análises citogenéticas para Ancistrus cf. multispinis e Ancistrus aguaboensis. Este estudo visa melhorar nossa compreensão da evolução cromossômica associada as alterações do número diploide (2n) e a dispersão de DNAs ribossômicos (rDNAs) em Ancistrus. Ancistrus cf. multispinis e A. aguaboensis apresentaram 2n de 52 e 50 cromossomos, respectivamente. Visto que A. cf. multispinis compartilha 2n = 52 também encontrado em Pterygoplichthyini, o grupo irmão para Ancistrini, um evento de fusão Robertsoniana (Rb) é proposto para a redução do 2n em A. aguaboensis. Sítios de pseudogenes de rDNA 5S já foram associados a eventos de fusão Rb em Ancistrus e nossas análises sugerem que a redução do 2n em A. aguaboensis foi desencadeada por quebras na dupla fita e rearranjos cromossômicos em sítios de rDNA 5S. A presença de evolutionary breakpoint regions (EBRs) em clusters de rDNA foi proposta para explicar parte da fusão Rb em Ancistrus. Os dados citogenéticos apresentados ampliam a diversidade já documentada em Ancistrus visando melhor entender o papel dos rearranjos cromossômicos na diversificação de Ancistrini.
Resumo
The transposable elements (TE) have been widely applied as physical chromosome markers. However, in Loricariidae there are few physical mapping analyses of these elements. Considering the importance of transposable elements for chromosomal evolution and genome organization, this study conducted the physical chromosome mapping of retroelements (RTEs) Rex1, Rex3 and Rex6 in seven species of the genus Harttia and four species of the genus Hypostomus, aiming to better understand the organization and dynamics of genomes of Loricariidae species. The results showed an intense accumulation of RTEs Rex1, Rex3 and Rex6 and dispersed distribution in heterochromatic and euchromatic regions in the genomes of the species studied here. The presence of retroelements in some chromosomal regions suggests their participation in various chromosomal rearrangements. In addition, the intense accumulation of three retroelements in all species of Harttia and Hypostomus, especially in euchromatic regions, can indicate the participation of these elements in the diversification and evolution of these species through the molecular domestication by genomes of hosts, with these sequences being a co-option for new functions.(AU)
Os elementos transponíveis (TE) têm sido amplamente aplicados como marcadores cromossômicos. Contudo, em Loricariidae, há poucas análises de mapeamento físico destes elementos. Considerando a importância de elementos transponíveis para a evolução cromossômica e organização genômica, este trabalho realizou o mapeamento físico cromossômico dos retroelementos (RTEs) Rex1, Rex3 e Rex6 em sete espécies do gênero Harttia e em quatro espécies do gênero Hypostomus, com o intuito de melhor compreender a organização e dinâmica dos genomas das espécies de Loricariidae. Os resultados evidenciaram um intenso acúmulo dos RTEs Rex1, Rex3 e Rex6 e distribuição dispersa em regiões heterocromáticas e eucromáticas no genoma das espécies estudadas. A presença de retroelementos em algumas regiões cromossômicas sugere sua participação em vários rearranjos cromossômicos. Além disso, o intenso acúmulo dos três retroelementos em todas as espécies de Harttia e Hypostomus, especialmente em regiões eucromáticas, pode indicar a participação destes elementos na diversificação e evolução destas espécies através da domesticação molecular pelo genoma dos hospedeiros, com estas sequências sendo co-optadas paras novas funções.(AU)
Assuntos
Animais , Peixes-Gato/genética , Genes pX/genética , Hibridização In Situ/veterináriaResumo
The transposable elements (TE) have been widely applied as physical chromosome markers. However, in Loricariidae there are few physical mapping analyses of these elements. Considering the importance of transposable elements for chromosomal evolution and genome organization, this study conducted the physical chromosome mapping of retroelements (RTEs) Rex1, Rex3 and Rex6 in seven species of the genus Harttia and four species of the genus Hypostomus, aiming to better understand the organization and dynamics of genomes of Loricariidae species. The results showed an intense accumulation of RTEs Rex1, Rex3 and Rex6 and dispersed distribution in heterochromatic and euchromatic regions in the genomes of the species studied here. The presence of retroelements in some chromosomal regions suggests their participation in various chromosomal rearrangements. In addition, the intense accumulation of three retroelements in all species of Harttia and Hypostomus, especially in euchromatic regions, can indicate the participation of these elements in the diversification and evolution of these species through the molecular domestication by genomes of hosts, with these sequences being a co-option for new functions.(AU)
Os elementos transponíveis (TE) têm sido amplamente aplicados como marcadores cromossômicos. Contudo, em Loricariidae, há poucas análises de mapeamento físico destes elementos. Considerando a importância de elementos transponíveis para a evolução cromossômica e organização genômica, este trabalho realizou o mapeamento físico cromossômico dos retroelementos (RTEs) Rex1, Rex3 e Rex6 em sete espécies do gênero Harttia e em quatro espécies do gênero Hypostomus, com o intuito de melhor compreender a organização e dinâmica dos genomas das espécies de Loricariidae. Os resultados evidenciaram um intenso acúmulo dos RTEs Rex1, Rex3 e Rex6 e distribuição dispersa em regiões heterocromáticas e eucromáticas no genoma das espécies estudadas. A presença de retroelementos em algumas regiões cromossômicas sugere sua participação em vários rearranjos cromossômicos. Além disso, o intenso acúmulo dos três retroelementos em todas as espécies de Harttia e Hypostomus, especialmente em regiões eucromáticas, pode indicar a participação destes elementos na diversificação e evolução destas espécies através da domesticação molecular pelo genoma dos hospedeiros, com estas sequências sendo co-optadas paras novas funções.(AU)
Assuntos
Animais , Peixes-Gato/genética , Genes pX/genética , Hibridização In Situ/veterináriaResumo
The genus Corydoras comprises a diversity of species with different diploid numbers. We compared cytogenetic data among Corydoras species from different rivers of the Ponta Grossa Arch region in southern Brazil. Corydoras ehrhardti and C. aff. paleatus have a similar karyotype formula and the same diploid number (2n = 44). Corydoras lacrimostigmata has a higher diploid number, with 2n = 58 chromosomes. Fluorescence in situ hybridization using 5S and 18S ribosomal DNA probes suggests that these ribosomal DNA sequences are involved in chromosomal rearrangements in these Corydoras species. 5S rDNA is a chromosomal marker that is considered to be unique to the species analyzed in this study. Signals of interstitial telomeric sites are seen in a chromosome pair of C. lacrimostigmata, suggesting chromosomal rearrangements via fusions or translocations. This study revealed that C. ehrhardti and C. aff. paleatus have exclusive chromosomal markers associated with chromosome differentiation, which we speculate to prevent genetic introgression.(AU)
Corydoras compreende um gênero diversificado com espécies de diferentes números diploides. Nós comparamos dados citogenéticos de espécies de Corydoras de diferentes rios da região do Arco de Ponta Grossa no sul do Brasil. Corydoras ehrhardti e C. aff. paleatus tem fórmula cariotípica similar e o mesmo número diploide (2n = 44). Corydoras lacrimostigmata tem um número diploide maior, com 2n= 58 cromossomos. A hibridação in situ fluorescente (FISH) com sondas de DNA ribossomal 5S e 18S sugere que estas sequências de DNA ribossomal estão envolvidas em rearranjos cromossômicos nestas espécies de Corydoras. A marcação do DNAr 5S foi considerada espécie-específico para as espécies analisadas neste estudo. Sinais de sítios teloméricos intersticiais foram vistos em um par de cromossomos de C. lacrimostigmata sugerindo a ocorrência de rearranjos cromossômicos como fusões ou translocações. Este estudo revelou que as espécies C. ehrhardti e C. aff. paleatus têm marcadores cromossômicos exclusivos associados à diferenciação cromossômica, os quais, em nossa hipótese, podem prevenir a introgressão gênica.(AU)
Assuntos
Animais , Peixes-Gato/classificação , Peixes-Gato/genética , Hibridização Genética , Cariotipagem/classificaçãoResumo
The genus Corydoras comprises a diversity of species with different diploid numbers. We compared cytogenetic data among Corydoras species from different rivers of the Ponta Grossa Arch region in southern Brazil. Corydoras ehrhardti and C. aff. paleatus have a similar karyotype formula and the same diploid number (2n = 44). Corydoras lacrimostigmata has a higher diploid number, with 2n = 58 chromosomes. Fluorescence in situ hybridization using 5S and 18S ribosomal DNA probes suggests that these ribosomal DNA sequences are involved in chromosomal rearrangements in these Corydoras species. 5S rDNA is a chromosomal marker that is considered to be unique to the species analyzed in this study. Signals of interstitial telomeric sites are seen in a chromosome pair of C. lacrimostigmata, suggesting chromosomal rearrangements via fusions or translocations. This study revealed that C. ehrhardti and C. aff. paleatus have exclusive chromosomal markers associated with chromosome differentiation, which we speculate to prevent genetic introgression.(AU)
Corydoras compreende um gênero diversificado com espécies de diferentes números diploides. Nós comparamos dados citogenéticos de espécies de Corydoras de diferentes rios da região do Arco de Ponta Grossa no sul do Brasil. Corydoras ehrhardti e C. aff. paleatus tem fórmula cariotípica similar e o mesmo número diploide (2n = 44). Corydoras lacrimostigmata tem um número diploide maior, com 2n= 58 cromossomos. A hibridação in situ fluorescente (FISH) com sondas de DNA ribossomal 5S e 18S sugere que estas sequências de DNA ribossomal estão envolvidas em rearranjos cromossômicos nestas espécies de Corydoras. A marcação do DNAr 5S foi considerada espécie-específico para as espécies analisadas neste estudo. Sinais de sítios teloméricos intersticiais foram vistos em um par de cromossomos de C. lacrimostigmata sugerindo a ocorrência de rearranjos cromossômicos como fusões ou translocações. Este estudo revelou que as espécies C. ehrhardti e C. aff. paleatus têm marcadores cromossômicos exclusivos associados à diferenciação cromossômica, os quais, em nossa hipótese, podem prevenir a introgressão gênica.(AU)
Assuntos
Animais , Peixes-Gato/genética , Peixes-Gato/classificação , Cariotipagem/classificação , Hibridização GenéticaResumo
Two populations of the Astyanax scabripinnis complex, isolated by a waterfall with over 100 meters depth and inhabiting different altitudes of the same river (1850 m a.s.l. and 662 m a.s.l.) were compared in reproductive data, geometric morphometry, tooth morphology, anal-fin rays counts, and karyotype, in order to test the hypothesis of speciation between the two populations. The results in the geometric morphometry analysis showed differences between the populations. Discriminant function analysis (DFA) and canonical variance analysis revealed sexual dimorphism. Secondary sexual characters, such as hooks in the anal fin rays of the males are absent in the lower altitude population. Both populations had the same macro karyotype structure, except for the absence of B chromosomes in the lower altitude population. The fluorescence in situ hybridization showed differences for both markers (18S rDNA and 5S rDNA), and reproductive data suggests pre-zygotic reproductive isolation among the two populations. The data showed the absence of gene flow, indicating that an incipient speciation process has occurred, which leads the two populations to follow independent evolutionary pathways.(AU)
Duas populações do complexo Astyanax scabripinnis isoladas por uma queda d´água de mais de 100 metros de altura e localizadas em diferentes altitudes do mesmo rio (662 m e 1850 m a.s.l.) foram comparadas através de dados de reprodução, cariótipo, morfometria geométrica, morfologia dentária, e número de raios da nadadeira anal, de modo a testar a hipótese de especiação entre as duas populações. Os resultados de morfometria geométrica mostraram diferenças entre as populações. A análise da função discriminante (DFA) e a análise de variância canônica (CVA) demonstraram a presença de dimorfismo sexual. Caracteres sexuais secundários, como ganchos em raios da nadadeira anal dos machos, estão ausentes na população de menor altitude. Ambas as populações têm a mesma macro estrutura cariotípica, exceto pela ausência de cromossomos B na população de menor altitude. A hibridação in situ mostrou diferenças para ambos os marcadores (rDNA 18S e rDNA 5S), e os dados de reprodução sugerem isolamento reprodutivo pré-zigótico entre as duas populações. Os dados mostram ausência de fluxo gênico, indicando que ocorreu um processo de especiação incipiente, o que leva as duas populações seguirem vias evolutivas independentes.(AU)