Comparative cytogenetic analyses in Ancistrus species (Siluriformes: Loricariidae)

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)

Comparative cytogenetic analyses in Ancistrus species (Siluriformes: Loricariidae)

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.

Comparações citogenéticas e morfométricas em espécies de Corydoras (Pisces, Siluriformes, Callichtyidae) da bacia do rio Iguaçu.

Siluriformes é uma das ordens mais representativas e com maior diversidade de espécies da região Neotropical, sendo Corydoras o gênero com o maior número de espécies. Esse grupo apresenta padrões de coloração e morfologia externa muito semelhantes entre as espécies. Nesse contexto, o presente estudo utilizou a citogenética e a morfometria para caracterizar e diferenciar as espécies Corydoras carlae e Corydoras sp. B da bacia do rio Iguaçu. O número diplóide encontrado foi de 46 cromossomos, com fórmula cariotípica de 22m+22sm+2st e NF igual a 92 para ambas as espécies. A impregnação com o nitrato de prata revelou dois cromossomos portadores de RONs e a hibridização in situ fluorescente com sonda ribossomal 18S confirmou este resultado, caracterizando sistema de RONs simples para as espécies. Além disso, o DNAr 5S foi co-localizado com o DNAr 18S para Corydoras carlae e Corydoras sp. B. No entanto, Corydoras sp. B tem uma marcação extra de DNAr 5S, localizada em posição intersticial no braço curto de um cromossomo submetacêntrico. A heterocromatina constitutiva foi evidenciada em regiões centroméricas e pericentoméricas para ambas espécies, porém com diferenças nos cromossomos portadores. Os caracteres morfométricos avaliados demonstraram diferenças morfológicas entre as duas espécies, proporcionada pelos índices: altura do corpo/comprimento padrão; distância interorbital/comprimento da cabeça; diâmetro horizontal da orbita/comprimento da cabeça. Os resultados demonstram que, apesar das espécies apresentarem o mesmo número diplóide, mesma fórmula cariotípica e sistema de RONs simples, C. carlae e Corydoras sp. B são diferentes quanto a localização da heterocromatina constitutiva e o número de cromossomos portadores de DNAr 5S, além de apresentarem diferenças morfológicas que separam as duas espécies.

Siluriforms is one of the most significant orders and greater diversity of species in the Neotropics, being Corydoras genus with the highest number of species. This group has color patterns and external morphology very similar among species. In this context, the present study used the cytogenetics and morphometry to characterize and differentiate Corydoras carlae and Corydoras sp. B of the Iguassu River basin. The diploid number found was 46 chromosomes, with karyotype formula of 22m + 22sm + 2st, and NF equal to 92. The impregnation with silver nitrate showed two bearing-NORs chromosomes and fluorescent hybridization with 18S ribosomal probe confirmed this result, charactering simple NORs system for species. Furthermore, the 5S rDNA was co-located with the 18S rDNA for Corydoras carlae and Corydoras sp. B. However, Corydoras sp. B have an extra marking 5S rDNA, located in interstitial position on the short arm of one submetacentric chromosome. The heterochromatin constitutive was found in centromeric and pericentomeric regions for both species, but with differences in the bearing chromosomes. The morphometric traits showed morphological differences between the two species, provided by indices: body height / standard length; interorbital distance / length of the head; horizontal diameter of orbit / length of the head. The results demonstrate that although both species have the same diploid number,e same karyotype formula and simple NORs system, C. carlae e Corydoras sp. B are different how much the location of the heterochromatin constitutive and in the 5S rDNA number bearing chromosomes, and present morphological differences which distinguish the two species. Keywords: , , , ,