ABSTRACT
Abstract Chromosome stoichiometry, a form of genetic plasticity, specifically refers to variation in the standard diploid genomic composition of an individual or species. In the present work, freshwater planarians (Girardia schubarti) were analyzed to recognize variations in chromosomal stoichiometry especially of complete ploidal change between specimens, within specimens and between cells within specimens and any relations they might have with selected components of phenotypic plasticity. Homoploid polyploids for the group reached rational scalar multiples (e.g. tetraploids) or irrational scalar multiples (e.g. triploids). Karyotypic mosaics emerged where individual cells presented polyploid multiples in arithmetic and geometric progressions. Ploidal multiplicity, a chromosomal component of stochastic noise, had positive phenotypic effects (increased dimensions) on morphologic criteria of body length, body width and dorsal surface reflecting a significant genotypic plasticity (GP) and robust phenotypic plasticity (PP). Variable but significant association of genotypic plasticity with robust phenotypic variance suggests kinetics of phenotypic homeostasis that is species-specific permitting phenotypic adaptability to environmental variables by means of GP. That association is diminished, deactivated or lost in more advanced and more complex organisms.
Resumo A estequiometria cromossômica, uma forma de plasticidade genotípica, representa variações na composição genômica diploide de um indivíduo ou espécie. Planárias límnicas (Girardia schubarti) foram analisadas para verificar a estequiometria cromossômica, especialmente alterações na ploidia entre espécimes, em cada espécime e entre células do mesmo espécime, além de relações dessas alterações com a plasticidade fenotípica. Espécimes poliploides homoploides apresentaram múltiplos escalares racionais ou irracionais, tais como triploides. Mosaicos cariotípicos ocorreram quando células apresentaram poliploides múltiplos em progressões aritméticas e geométricas. Nas planárias estudadas, a multiplicidade ploidal, um componente cromossômico de ruído estocástico, apresentou efeitos fenotípicos positivos, causando aumento das dimensões dos indivíduos, tais como comprimento corporal, largura do corpo e superfície dorsal, indicando plasticidade genotípica (GP) significativa e plasticidade fenotípica (PP) robusta. Associações significativas da plasticidade genotípica com variâncias fenotípicas robustas, embora variáveis, sugerem que a homeostase fenotípica, a qual é espécie-específica, possibilita adaptações a variáveis ambientais através da GP. Tal associação apresenta-se reduzida, desativada ou perdida em organismos mais complexos.
Subject(s)
Animals , Polyploidy , Turbellaria/genetics , Genetic Variation , Phenotype , Brazil , ChromosomesABSTRACT
Chromosome stoichiometry, a form of genetic plasticity, specifically refers to variation in the standard diploid genomic composition of an individual or species. In the present work, freshwater planarians (Girardia schubarti) were analyzed to recognize variations in chromosomal stoichiometry especially of complete ploidal change between specimens, within specimens and between cells within specimens and any relations they might have with selected components of phenotypic plasticity. Homoploid polyploids for the group reached rational scalar multiples (e.g. tetraploids) or irrational scalar multiples (e.g. triploids). Karyotypic mosaics emerged where individual cells presented polyploid multiples in arithmetic and geometric progressions. Ploidal multiplicity, a chromosomal component of stochastic noise, had positive phenotypic effects (increased dimensions) on morphologic criteria of body length, body width and dorsal surface reflecting a significant genotypic plasticity (GP) and robust phenotypic plasticity (PP). Variable but significant association of genotypic plasticity with robust phenotypic variance suggests kinetics of phenotypic homeostasis that is species-specific permitting phenotypic adaptability to environmental variables by means of GP. That association is diminished, deactivated or lost in more advanced and more complex organisms.(AU)
A estequiometria cromossômica, uma forma de plasticidade genotípica, representa variações na composição genômica diploide de um indivíduo ou espécie. Planárias límnicas (Girardia schubarti) foram analisadas para verificar a estequiometria cromossômica, especialmente alterações na ploidia entre espécimes, em cada espécime e entre células do mesmo espécime, além de relações dessas alterações com a plasticidade fenotípica. Espécimes poliploides homoploides apresentaram múltiplos escalares racionais ou irracionais, tais como triploides. Mosaicos cariotípicos ocorreram quando células apresentaram poliploides múltiplos em progressões aritméticas e geométricas. Nas planárias estudadas, a multiplicidade ploidal, um componente cromossômico de ruído estocástico, apresentou efeitos fenotípicos positivos, causando aumento das dimensões dos indivíduos, tais como comprimento corporal, largura do corpo e superfície dorsal, indicando plasticidade genotípica (GP) significativa e plasticidade fenotípica (PP) robusta. Associações significativas da plasticidade genotípica com variâncias fenotípicas robustas, embora variáveis, sugerem que a homeostase fenotípica, a qual é espécie-específica, possibilita adaptações a variáveis ambientais através da GP. Tal associação apresenta-se reduzida, desativada ou perdida em organismos mais complexos.(AU)
ABSTRACT
Chromosome stoichiometry, a form of genetic plasticity, specifically refers to variation in the standard diploid genomic composition of an individual or species. In the present work, freshwater planarians (Girardia schubarti) were analyzed to recognize variations in chromosomal stoichiometry especially of complete ploidal change between specimens, within specimens and between cells within specimens and any relations they might have with selected components of phenotypic plasticity. Homoploid polyploids for the group reached rational scalar multiples (e.g. tetraploids) or irrational scalar multiples (e.g. triploids). Karyotypic mosaics emerged where individual cells presented polyploid multiples in arithmetic and geometric progressions. Ploidal multiplicity, a chromosomal component of stochastic noise, had positive phenotypic effects (increased dimensions) on morphologic criteria of body length, body width and dorsal surface reflecting a significant genotypic plasticity (GP) and robust phenotypic plasticity (PP). Variable but significant association of genotypic plasticity with robust phenotypic variance suggests kinetics of phenotypic homeostasis that is species-specific permitting phenotypic adaptability to environmental variables by means of GP. That association is diminished, deactivated or lost in more advanced and more complex organisms.
Subject(s)
Genetic Variation , Polyploidy , Turbellaria/genetics , Animals , Brazil , Chromosomes , PhenotypeABSTRACT
The karyotypes of four species of freshwater triclads of the genus Girardia (Platyhelminthes), i.e. G. schubarti, G. tigrina, G. anderlani, and G. biapertura, from populations of different localities of the Rio Grande do Sul State, in southern Brazil, were analyzed. The karyotype of G. biapertura is presented for the first time. Three basic complements of 4, 8, and 9 chromosomes were found. Diploids, triploids, or mixoploids (2n/3n) specimens were frequently detected in these populations. The basic chromosomal complement of n = 9 was verified in two different species (G. biapertura and G. anderlani), presenting a large acrocentric chromosome which is rare in the family Dugesiidae. An intra and interspecific chromosomal variability was also detected and its evolutionary implications are discussed.
Os cariótipos de quatro espécies de planárias de água doce do gênero Girardia (Platyhelminthes), a saber, G. schubarti, G. tigrina, G. anderlani e G. biapertura, de populações ocorrentes em diferentes locais do estado do Rio Grande do Sul, na região sul do Brasil, foram analisados. O cariótipo de G. biapertura é apresentado pela primeira vez. Foram observados três complementos básicos, de 4, 8 e 9 cromossomos. Espécimes diplóides, triplóides e mixoplóides (2n/3n) foram observados freqüentemente nessas populações. O complemento cromossômico básico de n = 9 foi verificado em duas espécies (G. biapertura e G. anderlani), apresentando um grande cromossomo acrocêntrico que é raro na família Dugesiidae. Também foi observada certa variabilidade cromossômica, tanto intra- como interespecífica, cujas implicações evolutivas são discutidas.
Subject(s)
Animals , Chromosome Banding/methods , Chromosomes/genetics , Polymorphism, Genetic , Platyhelminths/genetics , Brazil , Fresh WaterABSTRACT
The karyotypes of four species of freshwater triclads of the genus Girardia (Platyhelminthes), i.e. G. schubarti, G. tigrina, G. anderlani, and G. biapertura, from populations of different localities of the Rio Grande do Sul State, in southern Brazil, were analyzed. The karyotype of G. biapertura is presented for the first time. Three basic complements of 4, 8, and 9 chromosomes were found. Diploids, triploids, or mixoploids (2n/3n) specimens were frequently detected in these populations. The basic chromosomal complement of n = 9 was verified in two different species (G. biapertura and G. anderlani), presenting a large acrocentric chromosome which is rare in the family Dugesiidae. An intra and interspecific chromosomal variability was also detected and its evolutionary implications are discussed.
Os cariótipos de quatro espécies de planárias de água doce do gênero Girardia (Platyhelminthes), a saber, G. schubarti, G. tigrina, G. anderlani e G. biapertura, de populações ocorrentes em diferentes locais do estado do Rio Grande do Sul, na região sul do Brasil, foram analisados. O cariótipo de G. biapertura é apresentado pela primeira vez. Foram observados três complementos básicos, de 4, 8 e 9 cromossomos. Espécimes diplóides, triplóides e mixoplóides (2n/3n) foram observados freqüentemente nessas populações. O complemento cromossômico básico de n = 9 foi verificado em duas espécies (G. biapertura e G. anderlani), apresentando um grande cromossomo acrocêntrico que é raro na família Dugesiidae. Também foi observada certa variabilidade cromossômica, tanto intra- como interespecífica, cujas implicações evolutivas são discutidas.
ABSTRACT
The karyotypes of four species of freshwater triclads of the genus Girardia (Platyhelminthes), i.e. G. schubarti, G. tigrina, G. anderlani, and G. biapertura, from populations of different localities of the Rio Grande do Sul State, in southern Brazil, were analyzed. The karyotype of G. biapertura is presented for the first time. Three basic complements of 4, 8, and 9 chromosomes were found. Diploids, triploids, or mixoploids (2n/3n) specimens were frequently detected in these populations. The basic chromosomal complement of n=9 was verified in two different species (G. biapertura and G. anderlani), presenting a large acrocentric chromosome which is rare in the family Dugesiidae. An intra and interspecific chromosomal variability was also detected and its evolutionary implications are discussed.
Subject(s)
Chromosome Banding/methods , Chromosomes/genetics , Platyhelminths/genetics , Polymorphism, Genetic , Animals , Brazil , Fresh WaterABSTRACT
The karyotypes of four species of freshwater triclads of the genus Girardia (Platyhelminthes), i.e. G. schubarti, G. tigrina, G. anderlani, and G. biapertura, from populations of different localities of the Rio Grande do Sul State, in southern Brazil, were analyzed. The karyotype of G. biapertura is presented for the first time. Three basic complements of 4, 8, and 9 chromosomes were found. Diploids, triploids, or mixoploids (2n/3n) specimens were frequently detected in these populations. The basic chromosomal complement of n = 9 was verified in two different species (G. biapertura and G. anderlani), presenting a large acrocentric chromosome which is rare in the family Dugesiidae. An intra and interspecific chromosomal variability was also detected and its evolutionary implications are discussed.
Os cariótipos de quatro espécies de planárias de água doce do gênero Girardia (Platyhelminthes), a saber, G. schubarti, G. tigrina, G. anderlani e G. biapertura, de populações ocorrentes em diferentes locais do estado do Rio Grande do Sul, na região sul do Brasil, foram analisados. O cariótipo de G. biapertura é apresentado pela primeira vez. Foram observados três complementos básicos, de 4, 8 e 9 cromossomos. Espécimes diplóides, triplóides e mixoplóides (2n/3n) foram observados freqüentemente nessas populações. O complemento cromossômico básico de n = 9 foi verificado em duas espécies (G. biapertura e G. anderlani), apresentando um grande cromossomo acrocêntrico que é raro na família Dugesiidae. Também foi observada certa variabilidade cromossômica, tanto intra- como interespecífica, cujas implicações evolutivas são discutidas.
ABSTRACT
The photodocumentation technique was used weekly to observe until the end of the regenerative process of eyes in three species of Dugesia. Morphometric data based on the measurement of 96 samples of the species: Dugesia tigrina, D. schubarti, and D. anderlani were analyzed. A comparative analysis was made through graphic representation of statistical parameters of the following morphometric characters: the length of the transversal and longitudinal axes of the macula alba, pigment spot, and ocular opening. An interesting feature appeared in D. schubarti: the average of ocular opening during the regenerative process is bigger than in the original samples.
Subject(s)
Ocular Physiological Phenomena , Planarians/physiology , Regeneration , Animals , Eye/anatomy & histology , Photofluorography/methods , Planarians/anatomy & histologyABSTRACT
A técnica de fotodocumentação foi utilizada para observar semanalmente os olhos de regenerantes de três espécies de Dugesia até o final do processo regenerativo. Os dados morfométricos analisados foram baseados na mensuração de 96 exemplares das espécies: Dugesia tigrina, D. schubarti e D. anderlani. Uma análise comparativa foi realizada por meio de representação gráfica de parâmetros estatísticos dos seguintes caracteres morfométricos: comprimento dos eixos transversal e longitudinal da mácula alba, cálice do pigmento e abertura ocular. D. schubarti apresenta um aspecto interessante: a média da abertura ocular na fase do processo regenerativo é maior do que nos exemplares originais.
Subject(s)
Animals , Eye , Planarians , Regeneration , Ocular Physiological Phenomena , Photofluorography , PlanariansABSTRACT
The photodocumentation technique was used weekly to observe until the end of the regenerative process of eyes in three species of Dugesia. Morphometric data based on the measurement of 96 samples of the species: Dugesia tigrina, D. schubarti, and D. anderlani were analyzed A comparative analysis was made through graphic representation of statistical parameters of the following morphometric characters: the length of the transversal and longitudinal axes of the macula alba, pigment spot, and ocular opening. An interesting feature appeared in D. schubarti: the average of ocular opening during the regenerative process is bigger than in the original samples.
A técnica de fotodocumentação foi utilizada para observar semanalmente os olhos de regenerantes de três espécies de Dugesia até o final do processo regenerativo. Os dados morfométricos analisados foram baseados na mensuração de 96 exemplares das espécies: Dugesia tigrina, D. schubarti e D. anderlani. Uma análise comparativa foi realizada por meio de representação gráfica de parâmetros estatísticos dos seguintes caracteres morfométricos: comprimento dos eixos transversal e longitudinal da mácula alba, cálice do pigmento e abertura ocular. D. schubarti apresenta um aspecto interessante: a média da abertura ocular na fase do processo regenerativo é maior do que nos exemplares originais.
ABSTRACT
Acheiropodia is an autosomal recessive disease that results in hemimelia (lack of formation of the distal extremities). We performed a complete genome screen of seven members of an extended pedigree that included three siblings with acheiropodia. Homozygosity mapping was used to identify regions most likely to harbor the gene for acheiropodia in this pedigree. In these two key regions (14p and 7q), further genotyping of one additional affected member of this pedigree plus seven additional unaffected siblings provided evidence, through linkage analysis, that the 7q36 region contains the acheiropodia gene. In this region, a maximum two-point LOD score of 3.81 (4.2 with multipoint analysis) was achieved, and a homozygous haplotype spanning a region of 11.7 cM was seen in all affected in this pedigree. Finally, genotypic analysis of two additional cases of acheiropodia with no known relation to the other samples revealed homozygous sharing of a portion of the same haplotype on 7q36, which reduces the chromosomal location of the acheiropodia gene to an 8.6-cM region. Localization of this gene, at the screening level, by use of data from only three affected subjects, provides an example of how certain genes may be mapped by use of a minimal number of affected cases.