Estrutura e evolução cariotípica em espécies da infraordem Cicadomorpha (Hemiptera: Auchenorrhyncha) baseadas na análise de DNAs repetitivos
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Data
2017-12-15
Autores
Anjos, Allison Kleiton dos [UNESP]
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Os hemipteros da infraordem Cicadomorpha são representados por aproximadamente 30.000 espécies de insetos sugadores distribuídos mundialmente. Apesar de se destacarem por causarem muitos prejuízos na agricultura e pecuária pouco se sabe sobre a variabilidade genética e cromossômica desses animais que apresentam cromossomos holocentricos. Os DNAs repetitivos são uma ferramenta útil em estudos de diversificação cariotípica, organização e evolução dos genomas. Deste modo, este trabalho teve como objetivo contribuir com o conhecimento sobre a dinâmica dos cariótipos de representantes de Cicadomorpha e a organização de DNAs repetitivos, especificamente: I. analisar o cariótipo de espécies pertencentes a quatro famílias de Cicadomorpha, bem como caracterizar a heterocromatina constitutiva quanto a riqueza de pares de base; II. inferir a respeito da dinâmica evolutiva de famílias gênicas por meio do mapeamento cromossômico; III. analisar a organização cromossômica e testar a conservação interespecífica da sequência telomérica TTAGGn do pool de DNAs repetitivos obtidos (fração C0t) de espécies do gênero Mahanarva e das sequências teloméricas; IV. Analisar o satelitoma de Mahanarva quadripunctata e comparar os diferentes DNAs satélites de seu genoma com o de outras espécies do gênero visando entender a organização e evolução dos satDNAs neste grupo. Os dados obtidos revelam ampla variabilidade cromossômica entre as distintas famílias, causada principalmente por fusões cromossômicas, entretanto dentro de uma mesma família os cariótipos tendem a apresentar menos variações ao nível macrocromossômico. Embora os Cicadomorpha apresentem variabilidade em números diplóides a organização dos DNAs repetitivos é bastante conservada, mesmo em famílias distantes filogeneticamente, sugerindo estabilidade. Alguns dados foram analisados baseados na filogenia da infraordem, sendo sugerido os possíveis padrões ancestrais. Além disso, as possíveis causas da variabilidade em relação aos padrões modais são sugeridos. Os dados apresentados são um avanço no conhecimento da organização de DNAs repetitivos em Cicadomorpha, sendo para algumas sequências a primeira vez que se realiza algum estudo.
The hemipterans of the Cicadomorpha infraorder are represented by approximately 30.000 species of sucking insects distributed worldwide. Although they stand out by cause many damages in agriculture and livestock, they are poorly studied regarding the genetic and chromosomal variability of these animals that present holocentric chromosomes. Repetitive DNAs are a useful tools in studies of karyotypic diversification, organization and evolution of genomes. The aim of this work was to contribute with knowledge about the dynamics of the karyotypes of Cicadomorpha and the organization of repetitive DNAs, specifically: I. Analyze the karyotype of species belonging to four families of Cicadomorpha, as well as to characterize the constitutive heterochromatin regarding base pairs richess; II. Infer about the evolutionary dynamics of multigene families through the chromosomal mapping; III. Analyze the chromosomal organization and test the interspecific conservation of the telemetric repeat TTAGGn from the pool of repetitive DNA fraction (C0t fraction) of Mahanarva species and telomeric sequences; IV. Analyze the satellitome of Mahanarva quadripunctata and compare the different satellite DNAs of its genome with that from other species of the genus in order to understand the organization and evolution of satDNAs in this group. The data obtained reveal a wide chromosomal variability among the different families, caused mainly by chromosomal fusions, however within a same family the karyotypes tend to present less variations at the macro-chromosomal level. Although Cicadomorpha exhibit variability in diploid numbers, the organization of repetitive DNAs is highly conserved, even in phylogenetically distant families, suggesting stability. Some data were analyzed based on the phylogeny of the infraorder, suggesting possible ancestral patterns. In addition, the possible causes of variability relative to modal patterns are suggested. The data presented is an advance in the knowledge of the organization of repetitive DNAs in Cicadomorpha, being for some sequences the first time that some study is done.
The hemipterans of the Cicadomorpha infraorder are represented by approximately 30.000 species of sucking insects distributed worldwide. Although they stand out by cause many damages in agriculture and livestock, they are poorly studied regarding the genetic and chromosomal variability of these animals that present holocentric chromosomes. Repetitive DNAs are a useful tools in studies of karyotypic diversification, organization and evolution of genomes. The aim of this work was to contribute with knowledge about the dynamics of the karyotypes of Cicadomorpha and the organization of repetitive DNAs, specifically: I. Analyze the karyotype of species belonging to four families of Cicadomorpha, as well as to characterize the constitutive heterochromatin regarding base pairs richess; II. Infer about the evolutionary dynamics of multigene families through the chromosomal mapping; III. Analyze the chromosomal organization and test the interspecific conservation of the telemetric repeat TTAGGn from the pool of repetitive DNA fraction (C0t fraction) of Mahanarva species and telomeric sequences; IV. Analyze the satellitome of Mahanarva quadripunctata and compare the different satellite DNAs of its genome with that from other species of the genus in order to understand the organization and evolution of satDNAs in this group. The data obtained reveal a wide chromosomal variability among the different families, caused mainly by chromosomal fusions, however within a same family the karyotypes tend to present less variations at the macro-chromosomal level. Although Cicadomorpha exhibit variability in diploid numbers, the organization of repetitive DNAs is highly conserved, even in phylogenetically distant families, suggesting stability. Some data were analyzed based on the phylogeny of the infraorder, suggesting possible ancestral patterns. In addition, the possible causes of variability relative to modal patterns are suggested. The data presented is an advance in the knowledge of the organization of repetitive DNAs in Cicadomorpha, being for some sequences the first time that some study is done.
Descrição
Palavras-chave
Cicadomorpha, DNAs repetitivos, Cigarrinhas, Evolução cromossômica, Cromossomo holocentrico, Spittlebugs, Repeated DNAs, Chromosome evolution, Holocentric chromosomes