ABSTRACT
A obtenção de cariótipos de peixes desempenha um papel importante em estudos de citotaxonomia e evolução cromossômica das espécies. No entanto, poucos sistemas semi ou completamente automatizados para a obtenção de cariótipo de peixes estão disponíveis. Este trabalho propõe e avalia uma ferramenta baseada em imagens que auxilie a montagem de cariótipos de peixes. As espécies analisadas foram Hopliasmalabaricus (Bloch, 1794); Hypostomusancistroides (Ihering, 1911) e Parauchenipterusgaleatus (Linnaeus, 1766); popularmente conhecidas como traíra, cascudo e bagre-sapo, respectivamente.Um total de 100 metáfases foi analisado por dois métodos: 1 - geração semiautomática de cariótipo e 2 - geração automática de cariótipo. A avaliação do sistema foi feita por meio da correlação de Pearson, gráficos de diferenças e tabelas de contagens,utilizando-se como referência a média das contagens feitas por quatro usuários. No método 1, quatro usuários realizaram contagens e apresentaram correlação interobservador de r≥ 0.997. O número total de cromossomos identificados pelo método 1 foi 4348 e, para o método 2, foi 4135,o que resultou em uma identificação automática de aproximadamente 95,1% dos cromossomos, resultando em correlação entre os dois métodos de r= 0.93. Conclui-se que a ferramenta pode ser inserida no procedimento de cariotipagem de peixes para acelerar o processo com níveis aceitáveis de exatidão.(AU)
Fish karyotyping plays an important role in studies of cytotaxonomy and chromosomic evolution of species. However, few semi or completely automated fish karyotyping systems are available. This work proposes and evaluates an image-based tool to assist fish karyotyping. The analyzed species were Hopliasmalabaricus (Bloch, 1794), Hypostomusancistroides (Ihering, 1911), and Parauchenipterusgaleatus (Linnaeus, 1766). In Portuguese, these species are commonly referred to as traíra, cascudo, and bagresapo, respectively. A total of 100 metaphases were analyzed through two methods: (1) semi-automatic karyotype generation and (2) automatic karyotype generation. The results were analyzed using Pearson correlation, difference graphs and counting tables. The reference used for the evaluation of the system was the average of the counts made by four experts. In method 1, four users performed counts with interobserver correlation of r≥ 0.997. The total number of chromosomes identified by method 1 was 4348 and method 2 was 4135, excluding false positives, resulting in an automatic identification of approximately 95,1% of the chromosomes, resulting in a correlation between the methods of r= 0.93. The results indicate that the tool can be introduced for fish karyotyping procedures contributing for accelerating the process with acceptable accuracy.(AU)
Subject(s)
Fishes/geneticsABSTRACT
Abstract The Iguazu river is a tributary of the left margin of the Paraná river, isolated from this basin about 22 million years ago with the appearance of the Iguazu Falls. The Iguazu river is characterized by high endemism due to two factors: its rugged topography and the old isolation caused by formation of the Iguazu Falls. This study analyzed cytogenetically a population of Glanidium ribeiroi collected in a region at the final stretch of this basin, by Giemsa staining, C-banding, impregnation by silver nitrate, and FISH with probes of 5S rDNA, 18S rDNA, telomeric sequence [TTAGGG]n, and [GATA]n repeats. The diploid number was equal to 58 chromosomes. The heterochromatin was present in the terminal region of almost all chromosomes. The Ag-NORs were simple and presented interstitially on the short arm of the submetacentric pair 14, which was confirmed by FISH with 18S rDNA probe. The 5S rDNA-FISH marked only the submetacentric pair 16 on the long arm in interstitial position. The FISH with [TTAGGG]n probe presented all telomeres labeled as expected, with an absence of Interstitial Telomeric Sequence (ITS). The repetitive [GATA]n sequence was dispersed throughout the genome, with preferential location in the terminal region of all chromosomes. The data obtained are discussed herein with other species of Auchenipteridae, and other previously analyzed populations of G. ribeiroi from the Iguazu river, verifying differences among these populations, which should be mainly related to the rugged topography of this basin.
Resumo O rio Iguaçu é um afluente da margem esquerda do rio Paraná, que foi separado desta bacia a aproximadamente 22 milhões de anos com o surgimento das Cataratas do Iguaçu. Esse rio é caracterizado por elevado endemismo, o que se deve a dois fatores: sua acidentada topografia e ao antigo isolamento proporcionado pela formação das cataratas. No presente trabalho foi analisado cromossomicamente uma população de Glanidium ribeiroi coletada em uma região que corresponde ao trecho final desse rio, através de coloração com Giemsa, bandamento-C, impregnação pelo nitrato de prata e FISH com sondas de rDNA 5S, rDNA 18S, sequência telomérica [TTAGGG]n e repetições [GATA]n. O número diploide encontrado foi igual a 58 cromossomos. A heterocromatina se mostrou dispersa na região terminal de quase todos os cromossomos. As Ag-RONs são simples e presentes no braço curto em posição intersticial do par submetacêntrico 14, o que foi confirmado pela FISH com rDNA 18S. O rDNA 5S marcou apenas o par submetacêntrico 16 no braço longo em posição intersticial. A hibridização com sonda [TTAGGG]n revelou todos os telômeros marcados conforme esperado e ausência de Sequência Telomérica Intersticial (ITS). As repetições [GATA]n se apresentaram dispersas no genoma da espécie, com preferencial localização na região terminal de todos os cromossomos. Os dados aqui obtidos são discutidos com os de outras espécies de Auchenipteridae, especialmente de G. ribeiroi anteriormente analisados do rio Iguaçu. Diferenças populacionais são constatadas em decorrência do isolamento geográfico ocasionado pelas inúmeras cachoeiras existentes no curso do rio Iguaçu.
Subject(s)
Animals , Female , Male , Catfishes/genetics , Genetic Variation , Karyotype , Brazil , RiversABSTRACT
Abstract The Iguazu river is a tributary of the left margin of the Paraná river, isolated from this basin about 22 million years ago with the appearance of the Iguazu Falls. The Iguazu river is characterized by high endemism due to two factors: its rugged topography and the old isolation caused by formation of the Iguazu Falls. This study analyzed cytogenetically a population of Glanidium ribeiroi collected in a region at the final stretch of this basin, by Giemsa staining, C-banding, impregnation by silver nitrate, and FISH with probes of 5S rDNA, 18S rDNA, telomeric sequence [TTAGGG]n, and [GATA]n repeats. The diploid number was equal to 58 chromosomes. The heterochromatin was present in the terminal region of almost all chromosomes. The Ag-NORs were simple and presented interstitially on the short arm of the submetacentric pair 14, which was confirmed by FISH with 18S rDNA probe. The 5S rDNA-FISH marked only the submetacentric pair 16 on the long arm in interstitial position. The FISH with [TTAGGG]n probe presented all telomeres labeled as expected, with an absence of Interstitial Telomeric Sequence (ITS). The repetitive [GATA]n sequence was dispersed throughout the genome, with preferential location in the terminal region of all chromosomes. The data obtained are discussed herein with other species of Auchenipteridae, and other previously analyzed populations of G. ribeiroi from the Iguazu river, verifying differences among these populations, which should be mainly related to the rugged topography of this basin.
Resumo O rio Iguaçu é um afluente da margem esquerda do rio Paraná, que foi separado desta bacia a aproximadamente 22 milhões de anos com o surgimento das Cataratas do Iguaçu. Esse rio é caracterizado por elevado endemismo, o que se deve a dois fatores: sua acidentada topografia e ao antigo isolamento proporcionado pela formação das cataratas. No presente trabalho foi analisado cromossomicamente uma população de Glanidium ribeiroi coletada em uma região que corresponde ao trecho final desse rio, através de coloração com Giemsa, bandamento-C, impregnação pelo nitrato de prata e FISH com sondas de rDNA 5S, rDNA 18S, sequência telomérica [TTAGGG]n e repetições [GATA]n. O número diploide encontrado foi igual a 58 cromossomos. A heterocromatina se mostrou dispersa na região terminal de quase todos os cromossomos. As Ag-RONs são simples e presentes no braço curto em posição intersticial do par submetacêntrico 14, o que foi confirmado pela FISH com rDNA 18S. O rDNA 5S marcou apenas o par submetacêntrico 16 no braço longo em posição intersticial. A hibridização com sonda [TTAGGG]n revelou todos os telômeros marcados conforme esperado e ausência de Sequência Telomérica Intersticial (ITS). As repetições [GATA]n se apresentaram dispersas no genoma da espécie, com preferencial localização na região terminal de todos os cromossomos. Os dados aqui obtidos são discutidos com os de outras espécies de Auchenipteridae, especialmente de G. ribeiroi anteriormente analisados do rio Iguaçu. Diferenças populacionais são constatadas em decorrência do isolamento geográfico ocasionado pelas inúmeras cachoeiras existentes no curso do rio Iguaçu.