Evolução cromossômica, diversidade genética e história demográfica em espécies do gênero Pyrrhulina (Characiformes, Lebiasinidae)
| dc.contributor.advisor1 | Cioffi, Marcelo de Bello | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0242034365085727 | por |
| dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0003-4340-1464 | por |
| dc.contributor.author | Moraes, Renata Luiza Rosa de | |
| dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/5619599526512809 | por |
| dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0000-0003-0969-8014 | por |
| dc.date.accessioned | 2024-10-21T13:15:22Z | |
| dc.date.available | 2024-10-21T13:15:22Z | |
| dc.date.issued | 2024-08-30 | |
| dc.description.abstract | The Lebiasinidae family includes seven genera of tiny freshwater fishes that live in streams throughout Central and South America (except Chile). The family's representatives have a wide range of shapes and colors, making them highly desirable in the aquarium industry. Despite being a group that stands out within the Characiform order for its diversity of species, this family has received little attention, owing to collection challenges, chromosome obtaining, and complex taxonomy. Although they constitute a substantial challenge, multiple cytogenetic and molecular research involving the group have been developed throughout the years, contributing considerably to the beginning of the resolution of various uncertainties. Thus, our study is part of a larger cytogenetic and genomic effort to understand the evolutionary history of the Lebiasinidae family. Continuing the studies, with a primary focus on the genus Pyrrhulina, cytogenetic, molecular, and genetic analyses were combined with the goal of analyzing the group's karyotypic evolution, understanding the influence of the sex chromosome system in Pyrrhulina species differentiation, and organizing a phylogeny based on molecular data from the Lebiasinidae family. Five new Pyrrhulina species (Pyrrhulina aff. marilynae, Pyrrhulina cf. laeta, Pyrrhulina marilynae, Pyrrhulina obermulleri and Pyrrhulina sp.) were studied using conventional and molecular cytogenetic techniques, including Giemsa, C-banding, repetitive DNA mapping, comparative genomic hybridization (CGH), and whole chromosome painting (WCP). The results showed a conserved 2n for most species, ranging from 40 to 42 chromosomes and a predominantly acrocentric karyotype, with P. marilynae being an exception, with 2n=32 and the unusual presence of four pairs of metacentric chromosomes, the plesiomorphic status of which is questioned. The distribution of microsatellites is similar among species, while the number and position of rDNA sites vary greatly. Interspe-cific CGH tests revealed moderate divergences in repetitive DNA content between the species' genomes. Surprisingly, the WCP studies supported the theory that Pyrrhulina semifasciata's X1X2Y multiple sex chromosome system evolved. To better understand the formation of such a sex chromosome system and the karyotypic reduction observed in P. marilynae, analyses were also carried out using satellite DNA sequences from these species. The results showed the possible influence of these sequences on the karyotype reduction of P. marilynae and reinforced the hypothesis about the formation of the sex chromosome system of P. semifasciata. Furthermore, to conclude the studies conducted here, the first karyotype of Copella was described, along with a phylogeny based on molecular data of representatives from each of the genera of Lebiasinidae, which contributed to discussions about the family's internal phylogenetic relationships. In conclusion, the data point to the possibility that structural rearrangements combined with a high dynamic of repetitive DNAs drove the karyotypic differentiations under study, particularly in the case of the genus Pyrrhulina. | eng |
| dc.description.resumo | A família Lebiasinidae (Teleostei, Characiformes) é composta por sete gêneros de pequenos peixes de água doce, que podem ser encontrados em riachos por toda América central e do Sul (exceto Chile). Os representantes desta família apresentam uma grande diversidade de formas e colorações, o que os torna muito atraentes no setor aquarista. Embora seja um grupo que se destaca dentro da ordem Characiformes por sua riqueza de espécies, tal família ainda é pouco explorada citogeneticamente principalmente por suas dificuldades de coleta, obtenção cromossômica e taxonomia confusa. Entretanto, diversos estudos citogenéticos e moleculares envolvendo o grupo vem sendo desenvolvidos ao longo dos anos, contribuindo significativamente no início do esclarecimento de diversas incertezas. Sendo assim, o presente estudo faz parte de grandes avanços citogenéticos e genômicos em andamento que buscam elucidar a história evolutiva dos peixes da família Lebiasinidae. Esta tese tem enfoque principal no gênero Pyrrhulina, onde foram combinadas análises citogenéticas, moleculares e de diversidade genética com o objetivo de i) analisar a evolução cariotípica do grupo, ii) compreender a influência do sistema sexual na diferenciação de espécies de Pyrrhulina e iii) organizar uma filogenia baseada em dados moleculares para a família Lebiasinidae. Foram analisadas cinco novas espécies de Pyrrhulina (Pyrrhulina aff. marilynae, Pyrrhulina cf. laeta, Pyrrhulina marilynae, Pyrrhulina obermulleri e Pyrrhulina sp.) por técnicas de citogenética clássica e molecular (Giemsa, bandamento C, mapeamento de DNA repetitivo, hibridização genômica comparativa (CGH) e pintura total cromossômica (WCP). Os resultados mostraram um 2n conservado para a maioria das espécies variando entre 40 e 42 cromossomos e um cariótipo majoritariamente acrocêntrico, sendo P. marilynae uma exceção, apresentando 2n=32 e a notável presença de quatro pares de cromossomos metacêntricos, cujo status plesiomórfico é discutido. A distribuição de microssatélites não difere significativamente entre as espécies, entretanto o número e posição dos sítios de DNAr sofreram mudanças significativas em cada uma delas. Os experimentos de CGH interespecíficos apresentaram divergências moderadas no conteúdo de DNA repetitivo entre os genomas das espécies e notavelmente, os experimentos de WCP reforçaram a hipótese sobre a origem do sistema sexual múltiplo X1X2Y de Pyrrhulina semifasciata. A fim de compreender melhor a formação de tal sistema sexual e a redução cariotípica observada em P. marilynae também foram feitas análises com sequências de DNA satélites dessas espécies. Os resultados mostraram a possível influencia dessas sequências na redução do cariótipo de P. marilynae e reforçou a hipótese sobre a formação do sistema sexual de P. semifasciata. Além disso, para concluir os estudos feitos aqui, o primeiro cariótipo de Copella foi descrito juntamente com uma filogenia baseada em dados moleculares dos representantes de cada um dos gêneros de Lebiasinidae contribuindo para as discussões feitas sobre as relações filogenéticas da família. Resumidamente podemos concluir que os dados sugerem que as diferenciações cariotípicas aqui estudadas foram impulsionadas por rearranjos estruturais acompanhados por uma alta dinâmica de DNAs repetitivos, principalmente quando diz respeito ao gênero Pyrrhulina. | por |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
| dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) | por |
| dc.description.sponsorshipId | 2019/25045-3 | por |
| dc.description.sponsorshipId | 2022/04964-3 | por |
| dc.identifier.citation | MORAES, Renata Luiza Rosa de. Evolução cromossômica, diversidade genética e história demográfica em espécies do gênero Pyrrhulina (Characiformes, Lebiasinidae). 2024. Tese (Doutorado em Genética Evolutiva e Biologia Molecular) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/20831. | * |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/20831 | |
| dc.language.iso | por | por |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
| dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
| dc.publisher.initials | UFSCar | por |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Genética Evolutiva e Biologia Molecular - PPGGEv | por |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
| dc.subject | Peixes | por |
| dc.subject | DNAs repetitivos | por |
| dc.subject | Rearranjos cromossômicos | por |
| dc.subject | Fishes | eng |
| dc.subject | Repetitive DNAs | por |
| dc.subject | Chromosomal rearrangements | por |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA | por |
| dc.title | Evolução cromossômica, diversidade genética e história demográfica em espécies do gênero Pyrrhulina (Characiformes, Lebiasinidae) | por |
| dc.title.alternative | Chromosomal evolution, genetic diversity and demographic history in species of the genus Pyrrhulina (Characiformes, Lebiasinidae) | eng |
| dc.type | Tese | por |
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