ABSTRACT
The South American giant fishes of the genus Arapaima, commonly known as pirarucu, are one of the most iconic among Osteoglossiformes. Previously cytogenetic studies have identified their karyotype characteristics; however, characterization of cytotaxonomic differentiation across their distribution range remains unknown. In this study, we compared chromosomal characteristics using conventional and molecular cytogenetic protocols in pirarucu populations from the Amazon and Tocantins-Araguaia river basins to verify if there is differentiation among representatives of this genus. Our data revealed that individuals from all populations present the same diploid chromosome number 2n=56 and karyotype composed of 14 pairs of meta- to submetacentric and 14 pairs of subtelo- to acrocentric chromosomes. The minor and major rDNA sites are in separate chromosomal pairs, in which major rDNA sites corresponds to large heterochromatic blocks. Comparative genomic hybridizations (CGH) showed that the genome of these populations shared a great portion of repetitive elements, due to a lack of substantial specific signals. Our comparative cytogenetic data analysis of pirarucu suggested that, although significant genetic differences occur among populations, their general karyotype patterns remain conserved.(AU)
Os peixes gigantes da América do Sul do gêneroArapaima, comumente conhecidos como pirarucus, são um dos mais icônicos de Osteoglossiformes. Estudos citogenéticos prévios identificaram suas características cariotípicas, entretanto a caracterização da diferenciação citotaxonômica através de suas distribuições geográficas ainda são desconhecidas. Nesse estudo, nós comparamos características cromossômicas utilizando técnicas de citogenética clássica e molecular em populações das bacias dos rios Amazonas e Tocantins-Araguaia, a fim de verificar se há alguma diferenciação entre representantes desse gênero. Nossos dados revelaram que indivíduos de todas as populações apresentam número diploide de 2n=56 cromossomos e que seus cariótipos são compostos de 14 pares de cromossomos meta- e submetacêntricos e 14 pares de subtelo- e acrocêntricos. Os sítios maiores e menores de rDNA estão localizados em pares cromossômicos separados, onde os sítios maiores de rDNA correspondem a grandes blocos heterocromáticos. Hibridizações genômicas comparativas (CGH) mostraram que o genoma dos espécimes dessas populações é amplamente compartilhado, devido à falta de sinais substanciais específicos. Nossos dados de citogenética comparativa do pirarucu sugerem que embora diferenças genéticas significativas ocorram entre populações, os padrões cariotípicos gerais se mantêm conservados.(AU)
Subject(s)
Animals , DNA, Ribosomal , Cytogenetics , Karyotype , Fishes/genetics , Surveys and Questionnaires , Amazonian Ecosystem , Rivers , Data AnalysisABSTRACT
Bryconamericus is a highly diverse group of characid fishes, being cytogenetic a valuable tool for the delimitation of species. Bryconamericus aff. iheringii (Upper Uruguay/Lower Paraná), B. coeruleus (Upper Paraná), B. cf. ecai e B. cf. eigenmanni (Upper Uruguay) were studied cytogenetically, and presented 2n=52 chromosomes, with interpopulational/interspecific variation of karyotype and fundamental number. Heterochromatin was evidenced in pericentromeric, telomeric and interstitial regions, and it was shown to be an important cytogenetic marker. Single nucleolar organizing regions (NORs) were found in B. cf. eigenmanni, B. cf. ecai and B. aff. iheringii (Lower Paraná), and multiple in B. aff. iheringii (Upper Uruguay) and B. coeruleus, with occurrence of two patterns for the first species, and three for the second. The 5S/18S rDNA-FISH confirmed the location of the NORs and showed single 5S rDNA cistrons only in B. aff. iheringii (Lower Paraná), evidencing the dispersion of both genes, often co-located, in the karyotype of the others species. The data of this work contribute for the delimitation of the species of the genus. Co-localization of ribosomal genes may represent a plesiomorphic condition for the group, and their dispersion suggest the occurrence of duplication, pseudogeneization and transposition events mediated by mobile genetic elements.(AU)
Bryconamericus é um grupo altamente diverso de caracídeos, sendo a citogenética uma valiosa ferramenta para a delimitação de espécies. Bryconamericus aff. iheringii (Alto Uruguai/Baixo Paraná), B. coeruleus (Alto Paraná), B. cf. ecai e B. cf. eigenmanni (Alto Uruguai) foram estudados citogeneticamente, e apresentaram 2n=52 cromossomos, com variação interpopulacional/interespecífica de cariótipo e número fundamental (NF). Heterocromatinas foram evidenciadas nas regiões pericentromérica, telomérica e intersticial, e mostrou-se um importante marcador citogenético. Regiões organizadores de nuclcéolos (RONs) simples foram encontradas em B. cf. eigenmanni, B. cf. ecai e B. aff. iheringii (Baixo Paraná), e múltiplas em B. aff. iheringii (Alto Uruguai) e em B. coeruleus, com a ocorrência de dois padrões de localização para a primeira espécie, e três para a segunda. A FISH-DNAr 5S/18S confirmou a localização das RONs e mostrou cístrons simples de DNAr 5S apenas em B. aff. iheringii (Baixo Paraná), evidenciando a dispersão de ambos os genes, muitas vezes co-localizados, no cariótipo das demais espécies. Os dados deste trabalho contribuem para a delimitação das espécies do gênero. A co-localização dos genes ribossomais pode representar uma condição plesiomórfica para o grupo, e sua dispersão sugere a ocorrência de eventos de duplicação, pseudogenização e transposição mediada por elementos genéticos móveis.(AU)
Subject(s)
Gene Transfer, Horizontal , Cytogenetics/methods , Characidae/genetics , DNA, Ribosomal , Genetic MarkersABSTRACT
Pimelodidae harbors several species and is widely distributed throughout the Neotropical region. Pimelodus is the genus with the largest number of species, however it is a polyphyletic group. Cytogenetic analyzes of the valid species still covers less than half of them. Herein, seven Pimelodus species from three Brazilian hydrographic systems were analyzed through basic (Giemsa, AgNORs and C banding) and molecular (5S and 18S rDNA-FISH) cytogenetic methods. All species had 2n=56 chromosomes with different karyotype formulas observed among the species. AgNORs were corresponding to 18S rDNA and localized on long arm of one chromosome pair in all species. Heterochromatin distribution follows the pattern commonly verified in the family and allows to identify each one of the studied species. 5S rDNA marker was interspecifically variable in number and position of cistrons. Pimelodus ortmanni had B chromosomes varying intra and inter-individually. We performed a discussion on our own and available cytogenetic data for Pimelodidae, and the associating of them with available phylogeny enable us identifying features that distinguish subgroups within Pimelodidae, such as NORs location (terminal/long arm for species belonging to "Iheringichthys-Parapimelodus" and "Pimelodus maculatus" subclades) and location of 5S rDNA sites (pericentromeric/interstitial/ long arm for species belonging to Pimelodus group).(AU)
Pimelodidae abriga várias espécies e é amplamente distribuída ao longo da região Neotropical. Pimelodus é o gênero com o maior número de espécies, porém é um grupo polifilético. Análises citogenéticas foram realizadas em menos da metade das espécies válidas. Aqui, sete espécies de Pimelodus de três sistemas hidrográficos brasileiros foram estudadas através das técnicas citogenéticas básicas (Giemsa, AgRONs e banda C) e moleculares (FISH-DNAr 5S e 18S). Todas as espécies apresentaram 2n=56 cromossomos, sendo observadas variações na fórmula cariotípica entre algumas espécies. As AgRONs correspondentes ao DNAr 18S foram localizadas no braço longo de um par de cromossomos em todas as espécies. A heterocromatina segue o padrão comumente observado na família e permite identificar cada uma das espécies estudadas. O DNAr 5S apresentou variação interespecífica em número e na posição dos cístrons. Cromossomos B foram evidenciados em P. ortmanni com variação intra e interindividual. Nós discutimos os nossos resultados com os dados citogenéticos válidos para Pimelodidae, e a associação desses dados com a filogenia válida nos permitiu identificar características que distinguem subgrupos dentro de Pimelodidae, tais como a localização das RONs (terminal/braço longo para espécies pertencentes aos subclados "Iheringichthys-Parapimelodus" e "Pimelodus maculatus") e localização dos sítios de DNAr 5S (pericentromérico/intersticial no braço longo para espécies pertencentes ao grupo Pimelodus).(AU)
Subject(s)
Animals , Catfishes/genetics , Heterochromatin , CytogeneticsABSTRACT
Introducción: Lucilia sericata es una especie de importancia médica y forense, utilizada en terapia larval para curar heridas crónicas y en estudios médico-legales empleada en la estimación del intervalo post mórtem y el traslado de cadáveres. No existen registros de las características citogenéticas de esta mosca en el neotrópico. El objetivo principal de este trabajo fue identificar las características morfométricas cromosómicas y las estructuras primarias del cariotipo, a partir de especímenes de L. sericata de la cepa Bogotá, Colombia. Materiales y métodos: Se tomaron huevos embrionados, que fueron previamente esterilizados en su superficie, se maceraron y luego fueron sembrados en el medio de cultivo L-15, suplementado con 20% de SFB, e incubados a una temperatura de 28 °C, sin atmosfera de C0(2). La preparación de los cromosomas se obtuvo de monocapas celulares semiconfluentes, empleando diversas soluciones: antimitótica (Colchicina), hipotónica (KCl 0,075 M) y fijadora (Carnoy: metanol y ácido acético; 3:1). Se llevó a cabo la técnica de bandeo C para la identificación de regiones cromosómicas de heterocromatina constitutiva. Resultados: Se obtuvieron parámetros morfométricos de cada par cromosómico. El número diploide del cariotipo obtenido de los cultivos celulares fue 2n = 12; éstos se clasificaron morfológicamente, de acuerdo con patrones previamente establecidos, así: los pares I, II, IV y V fueron metacéntricos, y el par III fue submetacéntrico. A su vez, el par sexual fue heteromórfico, siendo el cromosoma X metacéntrico y el cromosoma Y submetacéntrico. El bandeo C fue positivo para todos los pares cromosómicos. Conclusiones: Se establecieron las características citogenéticas de L. sericata, cepa Bogotá, Colombia, relacionadas con número, forma, tamaño, posición del centrómero y regiones heterocromáticas de los cromosomas.
Objective: Lucilia sericata is an important species for medical and forensic purposes, it is used in maggot therapy in the treatment of chronic wounds and in medical-legal studies for establishing the post-mortem interval and the transfer of corpses. Currently there are no records of the cytogenetic characteristics of this fly in Neotropical region. The main objective of this study was to identify morphometric characteristics and primary structures from karyotype of L. sericata strain Bogota, Colombia. Methods and materials: Embryonated eggs were taken, which were previously surface sterilized, macerated and then seeded in L-15 medium culture, supplemented with 20% FBS and incubated at 28 °C, without C0(2) atmosphere. The preparation of chromosomes was obtained from semiconfluent monolayers, pretreated with various solutions: antimitotic (Colchicine), hypotonic (KCl 0.075 M) and fixative (Carnoy, methanol and acetic acid, 3:1). C-banding technique was carried out to identify chromosomal regions of constitutive heterochromatin. Results: Morphometric parameters were obtained from each pair of chromosomes. The diploid karyotype number obtained from cell cultures was 2n = 12; they were classified morphologically, according to patterns established previously, as follows: pairs I, II, IV and V were metacentric and pair III was submetacentric. On the other hand, the sexual pair was heteromorphic, being X chromosome metacentric and Y chromosome submetacentric. C banding was positive for all chromosome pairs. Conclusions: The cytogenetic characteristics of L. sericata, strain Bogotá, were established according to number, shape, centromer position and heterochromatic regions.
Introdução: Lucilia sericata é uma espécie de importência médica e forense, utilizada em terapia larval para curar feridas crônicas e em estudos médico-legais empregada na estimação do intervalo post morteme o traslado de cadáveres. Não existem registros das características citogéneticas desta mosca no neotrópico. O objetivo principal deste trabalho foi identificar as características morfométricas cromossômicas e as estruturas primárias do cariótipo, a partir de especímenes de L. sericata da cepa Bogotá, Colômbia. Materiais e métodos: Tomaram-se ovos embrionados, que foram previamente esterilizados em sua superfície, se maceraram e depois foram semeados no médio de cultivo L-15, suplementado com 20% de SFB, e incubados a uma temperatura de 28 °C, sem atmosfera de C02. A preparação dos cromossomas obteve-se de monocamadas celulares semiconfluentes, utilizando diversas soluções: antimitótica (Colchicina), hipotônica (KCl 0,075 M) e fixadora (Carnoy: metanol y ácido acético; 3:1). Levou-se a cabo a técnica de bandas C para a identificação de regiões cromossômicas de heterocromatina constitutiva. Resultados: Se obtiveram parâmetros morfométricos de cada par cromossômico. O número diplóide do cariótipo obtido dos cultivos celulares foi 2n = 12; estes se classificaram morfologicamente, de acordo com patrões previamente estabelecidos, assim: os pares I, II, IV e V foram metacêntricos, e o par III foi submetacéntrico. Por sua vez, o par sexual foi heteromórfico, sendo o cromossoma X me-tacêntrico e o cromossoma Y submetacêntrico. As bandas C foram positivas para todos os pares cromossômicos. Conclusões: Se estabeleceram as características citogenéticas de L. sericata, cepa Bogotá, Colômbia, relacionadas com número, forma, tamanho, posição do centrômero e regiões heterocromáticas dos cromossomas.
Subject(s)
Karyotype , Heterochromatin , Colombia , Cell Culture Techniques , Cytogenetics , Diptera , Sarcophagidae , CalliphoridaeABSTRACT
The taxonomy/systematics of the Erythrinidae fish is still imprecise, with several doubts on their relationships. Karyotypes and chromosomal characteristics of some species of the Hoplias lacerdae group (Erythrinidae), from different Brazilian hydrographic basins and pisciculture stations, were analyzed in the present study, using conventional Giemsa staining, C-banding, silver staining, Mithramycin and Distamycin/DAPI fluorochromes, and fluorescent in situ hybridization (FISH). A diploid chromosome number of 2n = 50 and karyotypes composed of meta- and submetacentric chromosomes without sex-related differences were found. Only one active NOR (Nucleolar Organizer Region) site was found, which was identified by silver staining (Ag-NOR) and FISH, located on the chromosome pair 11, although additional 45S rDNA sites were also mapped on other chromosome pairs only by FISH. The Ag-NOR of the chromosome pair 11 was found to be GC-rich, appearing positive after Mithramycin staining. Mithramycin-positive/DAPI-negative sites were also observed in the centromeric/pericentomeric regions of the chromosome pairs 4, 6, 15, and 19, which have also affinity to silver nitrate. However, these four sites were not detected by FISH with the rDNA probe, indicating to be only argentophilic GC-rich heterochromatic regions. Chromosome data show that the karyotype evolution in Hoplias lacerdae group is relatively conserved and follows a particular pathway concerning the other Erythrinidae fishes, such as Hoplias malabaricus, Hoplerythrinus unitaeniatus, and Erythrinus erythrinus, in which polytypic karyotypes are found. Thus, the H. lacerdae group shows chromosome features that are not closely related to those of the congeneric H. malabaricus group. These finds, together with genetic and morphologic data, are important tools to be considered in a major revision of the Erythrinidae family, as well as for conservation programs.
A taxonomia dos Erythrinidae encontra-se ainda por ser totalmente esclarecida, existindo várias dúvidas sobre suas relações filogenéticas. No presente estudo, foram analisados os cariótipos e características cromossômicas de algumas espécies do grupo Hoplias lacerdae (Erythrinidae), de diferentes bacias hidrográficas do Brasil e estações de piscicultura, empregando-se a coloração Giemsa convencional, bandamento C, coloração com nitrato de prata, fluorocromos Mitramicina e Distamicina/DAPI, e hibridação fluorescente in situ (FISH). O número diplóide de 2n = 50 cromossomos foi constante, sendo os cariótipos formados por cromossomos de dois braços, meta- e submetacêntricos, sem diferenciação relacionada ao sexo. Foi identificado apenas um sítio ativo de região organizadora de nucléolo (NOR), presente no par cromossômico no. 11, identificado tanto pela coloração com nitrato de prata (Ag-NOR) como por FISH com sonda de DNAr 45S, embora alguns sítios adicionais de DNAr tenham sido identificados em outros pares de cromossomos, apenas por FISH. O sítio de Ag-NOR no cromossomo 11 mostrou-se rico em pares de bases GC, sendo Mitramicina-positivo. Sítios Mitramicina-positivos/DAPI-negativos foram igualmente observados nas regiões centroméricas/pericentroméricas dos pares cromossômicos 4, 6, 15 e 19, os quais mostraram também afinidade pelo nitrato de prata. Contudo, estes quatro sítios não foram evidenciados por FISH com sonda de DNAr 45S, indicando serem somente regiões de heterocromatina GC-rica, com afinidade pela prata. Os dados cromossômicos mostram que a evolução cariotípica no grupo Hoplias lacerdae é relativamente conservada e segue um comportamento particular em relação aos outros eritrinídeos, como Hoplias malabaricus, Hoplerythrinus unitaeniatus e Erythrinus erythrinus, nos quais foram encontrados cariótipos politípicos. Assim sendo, o grupo H. lacerdae mostra características cromossômicas discordantes daquelas evidenciadas pelo grupo...
Subject(s)
Animals , Female , Male , Biological Evolution , Chromosomes/genetics , Fishes/genetics , Brazil , In Situ Hybridization, Fluorescence , Karyotyping , Staining and LabelingABSTRACT
The taxonomy/systematics of the Erythrinidae fish is still imprecise, with several doubts on their relationships. Karyotypes and chromosomal characteristics of some species of the Hoplias lacerdae group (Erythrinidae), from different Brazilian hydrographic basins and pisciculture stations, were analyzed in the present study, using conventional Giemsa staining, C-banding, silver staining, Mithramycin and Distamycin/DAPI fluorochromes, and fluorescent in situ hybridization (FISH). A diploid chromosome number of 2n = 50 and karyotypes composed of meta- and submetacentric chromosomes without sex-related differences were found. Only one active NOR (Nucleolar Organizer Region) site was found, which was identified by silver staining (Ag-NOR) and FISH, located on the chromosome pair 11, although additional 45S rDNA sites were also mapped on other chromosome pairs only by FISH. The Ag-NOR of the chromosome pair 11 was found to be GC-rich, appearing positive after Mithramycin staining. Mithramycin-positive/DAPI-negative sites were also observed in the centromeric/pericentomeric regions of the chromosome pairs 4, 6, 15, and 19, which have also affinity to silver nitrate. However, these four sites were not detected by FISH with the rDNA probe, indicating to be only argentophilic GC-rich heterochromatic regions. Chromosome data show that the karyotype evolution in Hoplias lacerdae group is relatively conserved and follows a particular pathway concerning the other Erythrinidae fishes, such as Hoplias malabaricus, Hoplerythrinus unitaeniatus, and Erythrinus erythrinus, in which polytypic karyotypes are found. Thus, the H. lacerdae group shows chromosome features that are not closely related to those of the congeneric H. malabaricus group. These finds, together with genetic and morphologic data, are important tools to be considered in a major revision of the Erythrinidae family, as well as for conservation programs.
A taxonomia dos Erythrinidae encontra-se ainda por ser totalmente esclarecida, existindo várias dúvidas sobre suas relações filogenéticas. No presente estudo, foram analisados os cariótipos e características cromossômicas de algumas espécies do grupo Hoplias lacerdae (Erythrinidae), de diferentes bacias hidrográficas do Brasil e estações de piscicultura, empregando-se a coloração Giemsa convencional, bandamento C, coloração com nitrato de prata, fluorocromos Mitramicina e Distamicina/DAPI, e hibridação fluorescente in situ (FISH). O número diplóide de 2n = 50 cromossomos foi constante, sendo os cariótipos formados por cromossomos de dois braços, meta- e submetacêntricos, sem diferenciação relacionada ao sexo. Foi identificado apenas um sítio ativo de região organizadora de nucléolo (NOR), presente no par cromossômico no. 11, identificado tanto pela coloração com nitrato de prata (Ag-NOR) como por FISH com sonda de DNAr 45S, embora alguns sítios adicionais de DNAr tenham sido identificados em outros pares de cromossomos, apenas por FISH. O sítio de Ag-NOR no cromossomo 11 mostrou-se rico em pares de bases GC, sendo Mitramicina-positivo. Sítios Mitramicina-positivos/DAPI-negativos foram igualmente observados nas regiões centroméricas/pericentroméricas dos pares cromossômicos 4, 6, 15 e 19, os quais mostraram também afinidade pelo nitrato de prata. Contudo, estes quatro sítios não foram evidenciados por FISH com sonda de DNAr 45S, indicando serem somente regiões de heterocromatina GC-rica, com afinidade pela prata. Os dados cromossômicos mostram que a evolução cariotípica no grupo Hoplias lacerdae é relativamente conservada e segue um comportamento particular em relação aos outros eritrinídeos, como Hoplias malabaricus, Hoplerythrinus unitaeniatus e Erythrinus erythrinus, nos quais foram encontrados cariótipos politípicos. Assim sendo, o grupo H. lacerdae mostra características cromossômicas discordantes daquelas evidenciadas pelo grupo congenérico H. malabaricus. Estes dados, juntamente com os outros dados genéticos e morfológicos, constituem ferramentas importantes a serem consideradas em uma revisão ampla da família Erythrinidae, assim como para programas de conservação.
