Evolução cromossômica na família Erythrinidae. Mapeamento citogenético de DNAs repetitivos e microdissecção de cromossomos sexuais

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

19/12/2011

RESUMO

Os peixes da família Erythrinidae apresentam uma ampla variação cariotípica, com diversos cariomorfos já identificados para algumas espécies, incluindo diferentes sistemas de cromossomos sexuais. Em Erythrinus erythrinus, um sistema X1X2Y bem diferenciado ocorre no cariomorfo D, assim como cromossomos sexuais indiferenciados em outros cariomorfos desta espécie. Em Hoplias malabaricus, sistemas de cromossomos sexuais simples e múltiplos, bem como indiferenciados, podem ser também encontrados. Entre estes, destaca-se um sistema XY bem diferenciado no cariomorfo B, um sistema XY nascente no cariomorfo C e um sistema X1X2Y no cariomorfo D. A proposta desta tese foi analisar a diferenciação genômica entre cariomorfos de E. erythrinus e H. malabaricus, com um enfoque especialmente voltado para os cromossomos sexuais. Para tanto, além das análises cromossômicas clássicas, foi realizado o mapeamento citogenético de seqüências de DNAs repetitivos, assim como a obtenção de sondas por microdissecção de cromossomos sexuais e a hibridização fluorescente in situ (FISH) nos cromossomos. Procurou-se testar o caminho evolutivo, quanto à origem independente ou em comum entre os sistemas de cromossomos sexuais dos cariomorfos de H. malabaricus e de E. erythrinus. Populações alopátricas dos cariomorfos A e D de E. erythrinus foram analisadas evidenciando diferenças significativas em relação ao cariótipo, onde rearranjos cromossômicos e alterações genômicas destacaram-se como eventos significativos durante o processo evolutivo. A dispersão genômica dos elementos transponíveis Rex3, associados ao DNA ribossomal 5S, bem como a diferenciação de um sistema de cromossomos sexuais múltiplos X1X2Y, foram eventos de destaque na diferenciação do cariomorfo D. Foi também analisado o papel de elementos repetitivos no processo de diferenciação dos cromossomos sexuais. Neste sentido, foi realizado um estudo comparativo da distribuição de doze microssatélites (mono-, di- e trinucleotídeos) nos sistemas XY e X1X2Y, presentes nos cariomorfos B e D de H. malabaricus, respectivamente. Foi demonstrada a distribuição diferencial de microsatélites ao longo dos cromossomos em ambos os sistemas, possivelmente como reflexo direto dos seus modos de origem, com um acúmulo significativo no cromossomo X do sistema XY, em contraste com o que se verifica nos cromossomos sexuais do sistema X1X2Y. Os processos que atuam na diferenciação dos cromossomos sexuais ainda não estão completamente esclarecidos. No entanto, o acúmulo de seqüências repetitivas de DNA pode representar um dos primeiros passos na diferenciação dos sistemas simples de cromossomos sexuais (XY e ZW), destacando o papel dessas seqüências na sua diferenciação, podendo contribuir para a redução da recombinação entre o par sexual ancestral indiferenciado. Por outro lado, nos sistemas múltiplos, os próprios rearranjos cromossômicos, implicados na origem desses sistemas, parecem representar fatores primários para redução da recombinação, sem a necessidade de modificações adicionais no genoma. O mapeamento comparativo de diversas seqüências repetitivas de DNA em cromossomos mitóticos e meióticos apontou para um processo de diferenciação independente dos cromossomos sexuais X1X2Y em E. erythrinus e H. malabaricus. Adicionalmente, sondas de cromossomos sexuais, isolados por microdissecção, foram empregadas em experimentos de pintura cromossômica total (wcp), mostrando-se uma ferramenta esclarecedora para a elucidação desse processo. Foi demonstrado que os cromossomos do sistema X1X2Y evoluíram de forma independente em H. malabaricus e E. erythrinus, onde diferentes autossomos foram primeiramente convertidos em um par sexual XY pouco diferenciado em cada espécie, seguindo-se rearranjos cromossômicos diferenciados na origem desse sistema. Por sua vez, a pintura 1 cromossômica também mostrou a origem independente para o sistema XY dos cariomorfos B e C de H. malabaricus. Novamente, distintos pares autossômicos de cariomorfos ancestrais foram convertidos nos cromossomos XY, agora presentes nos cariomorfos B e C. Foi bem caracterizado o relacionamento direto do sistema XY nascente do cariomorfo C com a origem do sistema X1X2Y do cariomorfo D. Assim sendo, tanto entre espécies cofamiliares (E. erythrinus e H. malabaricus), assim como entre cariomorfos de uma mesma espécie nominal (H. malabaricus), os cromossomos sexuais apresentam evolução independente, evidenciando a grande plasticidade desse processo evolutivo entre os peixes.

ASSUNTO(S)

citogenética peixes hibridização fluorescente in situ genetica

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