Cytogenetic studies in fishes of the genera Hassar, Platydoras and Opsodoras (Doradidae, Siluriformes) from Jarí and Xingú Rivers, Brazil

We studied the karyotypes of Hassar cf. orestis and an undescribed Hassar species from the Jarí River and Opsodoras ternetzi, H. orestis and Platydoras cf. costatus from the Xingú River, all with 2n = 58. Constitutive heterochromatin is located in the centromere in most metacentric pairs; in some chromosomes this banding is not present, or it is located on the whole chromosome arm or in the distal regions. The NOR is located on a single biarmed pair at a distal region of the short arm in H. cf. orestis, H. orestis and P. cf. costatus at a distal region of the long arm in O. ternetzi and at a proximal region of the long arm in the Hassar species. In all species (except for Hassar sp.) the CMA3 analysis revealed a rich G-C region coincident with the NOR. Probably inversions occurred in the NOR chromosome during the chromosomal differentiation of the Doradidae species here described.

Comparative cytogenetic analysis in the species Uroderma magnirostrum and U. bilobatum (cytotype 2n = 42) (Phyllostomidae, Stenodermatinae) in the Brazilian Amazon

The genus Uroderma includes two species: U. magnirostrum and U. bilobatum. These species are characterized by their high degree of karyotypic evolution, diverging from most other species of the subfamily Stenodermatinae, which have a lower degree of chromosomic evolution. The present study reports the first banding patterns of U. magnirostrum (G-, C-banding and Ag-NOR) and U. bilobatum (C-banding and Ag-NOR). The chromosomic data in conventional staining of U. magnirostrum (2n = 36, NF = 62) and U. bilobatum (cytotype 2n = 42, NF = 50) are equivalent to that described in the literature. When compared, chromosomal homeologies are found in both karyotypes, as well as differences, confirming that karyotypic evolution in the Uroderma genus is intense. Fission, fusion, inversion or translocation events are required to explain the karyotypic evolution of this genus. The comparison of karyotype, described here, to one of the species of the genus Artibeus (2n = 30/31), suggests that some chromosomic forms are apomorphic and shared between the two species of Uroderma. This confirms the monophyly of the enus, and that U. magnirostrum presents a more primitive karyotype when compared to U. bilobatum

Conventional cytogenetic characterization of a new cell line, ACP01, established from a primary human gastric tumor

Gastric cancer is the second most frequent type of neoplasia and also the second most important cause of death in the world. Virtually all the established cell lines of gastric neoplasia were developed in Asian countries, and western countries have contributed very little to this area. In the present study we describe the establishment of the cell line ACP01 and characterize it cytogenetically by means of in vitro immortalization. Cells were transformed from an intestinal-type gastric adenocarcinoma (T4N2M0) originating from a 48-year-old male patient.This is the first gastric denocarcinoma cell line established in Brazil. The most powerful application of the cell line ACP01 is in the assessment of cytotoxicity. Solid tumor cell lines from different origins have been treated with several conventional and investigational anticancer drugs. The ACP01 cell line is triploid, grows as a single, non-organized layer, similar to fibroblasts, with focus formation,heterogeneous division, and a cell cycle of approximately 40 h. Chromosome 8 trisomy, present in 60% of the cells, was the most frequent cytogenetic alteration. These data lead us to propose a multifactorial triggering of gastric cancer which evolves over multiple stages involving progressive genetic changes and clonal expansion.

Cytogenetic description of breast fibroadenomas: alterations related solely to proliferation?

Twelve breast fibroadenomas were analyzed cytogenetically and only four were found to have clonal alterations. The presence of chromosomal alterations in fibroadenomas must be the consequence of the proliferating process and must not be related to the etiology of this type of lesion. In contrast, the few fibroadenomas that exhibit chromosomal alterations are likely to be those presenting a risk of neoplastic transformation. Clonal numerical alterations involved chromosomes 8, 18, 19, and 21. Of the chromosomal alterations found in the present study, only monosomy of chromosomes 19 and 21 has been reported in breast fibroadenomas. The loss of chromosome 21 was the most frequent alteration found in our sample. The study of benign proliferations and their comparison with chromosome alterations in their malignant counterparts ought to result in a better understanding of the genes acting on cell proliferation alone, and of the genes that cause these cells to exhibit varied behaviors such as recurrences, spontaneous regression and fast growth.

Cytogenetic characterization and evaluation of c-MYC gene amplification in PG100, a new Brazilian gastric cancer cell line

Gastric cancer is the fourth most frequent type of cancer and the second cause of cancer mortality worldwide. The genetic alterations described so far for gastric carcinomas include amplifications and mutations of the c-ERBB2, KRAS, MET, TP53, and c-MYC genes. Chromosomal instability described for gastric cancer includes gains and losses of whole chromosomes or parts of them and these events might lead to oncogene overexpression, showing the need for a better understanding of the cytogenetic aspects of this neoplasia. Very few gastric carcinoma cell lines have been isolated. The establishment and characterization of the biological properties of gastric cancer cell lines is a powerful tool to gather information about the evolution of this malignancy, and also to test new therapeutic approaches. The present study characterized cytogenetically PG100, the first commercially available gastric cancer cell line derived from a Brazilian patient who had a gastric adenocarcinoma, using GTG banding and fluorescent in situ hybridization to determine MYC amplification. Twenty metaphases were karyotyped; 19 (95%) of them presented chromosome 8 trisomy, where the MYC gene is located, and 17 (85%) presented a deletion in the 17p region, where the TP53 is located. These are common findings for gastric carcinomas, validating PG100 as an experimental model for this neoplasia. Eighty-six percent of 200 cells analyzed by fluorescent in situ hybridization presented MYC overexpression. Less frequent findings, such as 5p deletions and trisomy 16, open new perspectives for the study of this tumor.

Cytogenetic damage related to low levels of methyl mercury contamination in the Brazilian Amazon

The mercury rejected in the water system, from mining operations and lixiviation of soils after deforestation, is considered to be the main contributors to the contamination of the ecosystem in the Amazon Basin. The objectives of the present study were to examine cytogenetic functions in peripheral lymphocytes within a population living on the banks of the Tapajós River with respect to methylmercury (MeHg) contamination, using hair mercury as a biological indicator of exposure. Our investigation shows a clear relation between methylmercury contamination and cytogenetic damage in lymphocytes at levels well below 50 micrograms/gram, the level at which initial clinical signs and symptoms of mercury poisoning occur. The first apparent biological effect with increasing MeHg hair level was the impairment of lymphocyte proliferation measured as mitotic index (MI). The relation between mercury concentration in hair and MI suggests that this parameter, an indicator of changes in lymphocytes and their ability to respond to culture conditions, may be an early marker of cytotoxicity and genotoxicity in humans and should be taken into account in the preliminary evaluation of the risks to populations exposed in vivo. This is the first report showing clear cytotoxic effects of long-term exposure to MeHg. Although the results strongly suggest that, under the conditions examined here, MeHg is both a spindle poison and a clastogen, the biological significance of these observations are as yet unknown. A long-term follow-up of these subjects should be undertaken.

Cytogenetic and DNA barcoding reveals high divergence within the trahira, Hoplias malabaricus (Characiformes: Erythrinidae) from the lower Amazon River

Dados moleculares e citogenéticos tem evidenciado especiação críptica na traíra sul-americana, Hoplias malabaricus. No presente estudo, cariótipos e sequências de DNA barcode de espécimes de sete populações, habitando a região do baixo rio Amazonas, foram analisadas a fim de caracterizar o nível de divergência genética dentro de um único cariomorfo. Todos os espécimes possuem 2n = 40 cromossomos (20m+20sm) os quais são inseridos no grupo de traíras do cariomorfo C. DNA barcode revelou seis haplogrupos, com clara divergência entre populações do Brasil e da Argentina. Os resultados apoiam a hipótese de complexo de espécies e indicam que um único cariomorfo de Hoplias malabaricus pode conter mais de uma espécie.

Cytogenetic study of the genus Saguinus (Callithrichidae, Primates)

Oito subespécies do gênero Saguinus (S. f. fuscicollis, S. f. weddelli, S. b. bicolor, S. b. martinsi, S. m. mystax, S. i. imperator, S. m. midas e S. m. niger) foram estudadas citogeneticamente, das quais cinco (S. f. fuscicollis, S. f. weddelli, S. b. martinsi, S. m. mystax e S. i. imperator) tiveram seu cariótipo descrito pela primeira vez neste estudo. Os cariótipos foram analisados por coloração convencional, pelos padrões de bandas G, C e NOR, e pelo método de bandeamento sequencial G/C. Todos os espécimens mostraram o mesmo número diplóide (2n = 46 cromossomos) e os padrões de bandas G, C e NOR foram muito similares entre as subespécies, diferindo apenas na quantidade e distribuição de heterocromatina constitutiva de alguns autossomos. Heterocromatina constitutiva presente na região telomérica de alguns cromossomos foi observada apenas em S. f. fuscicollis e S. f. weddelli. O cromossomo X foi igual em todas subespécies, porém, o cromossomo Y diferiu em morfologia e tamanho. Quimerismo cromossômico XX/XY foi verificado em todas as subespécies.

Cytogenetic studies in six species of Scinax (Anura, Hylidae) clade Scinax ruber from northern and northeastern Brazil

Scinax species are still underrepresented in cytogenetic studies, mainly with respect to populations from northeastern and northern Brazil. In this study, we provide new chromosomal information on Scinax boesemani, S. camposseabrai, S. garbei, S. pachycrus, S. trilineatus and S. x-signatus, all belonging to clade S. ruber. They were collected at two locations in the Caatinga biome (northeastern Brazil) and at one in the Amazon (northern Brazil) biomes. Chromosomes were analyzed by conventional staining, C-banding, Ag-NOR staining, and fluorochrome staining. All species shared a modal diploid value of 2n = 24 and fundamental arm number (FN) of 48. Moreover, both chromosomal size and morphology were similar to other species in this Scinax clade. C-banding revealed centromeric heterochromatin in all species, along with terminal species-specific C-bands in some species. Active nucleolar organizer regions (Ag-NORs) were identified at 11q in most species, except for S. boesemani and S. garbei (Ag-NORs at interstitial region of 8q). Differing from most anurans, GC-rich regions were not restricted to NORs, but also coincident with some centromeric and terminal C-bands. These data contribute to the cytotaxonomy of Scinax by providing chromosomal markers and demonstrating the occurrence of microstructural rearrangements and inversions on chromosomal evolution of Scinax.

Mutagenicity of hydroxyurea in lymphocytes from patients with sickle cell disease

Hydroxyurea is commonly used in the treatment of myeloproliferative diseases and in patients with sickle cell disease (SCD). The use of this antineoplastic agent in patients with SCD is justified because of the drug's ability to increase fetal hemoglobin levels, thereby decreasing the severity of SCD. However, high doses or prolonged treatment with hydroxyurea can be cytotoxic or genotoxic for these patients, with an increased risk of developing acute leukemia. This danger can be avoided by monitoring the lymphocytes of patients treated with hydroxyurea. Cytogenetic tests are important endpoints for monitoring the physiological effects of physical and chemical agents, including drugs. In this work, we assessed the genotoxicity of hydroxyurea in short-term cultures of lymphocytes from SCD patients. Hydroxyurea was not cytotoxic or genotoxic at the concentrations tested in the G2 phase of the cell cycle. These results support the use of hydroxyurea in the treatment of SCD, although further work is necessary to understand the effects of this drug in vivo

Drifter technique: a new method to obtain metaphases in Hep-2 cell line cultures

A linhagem celular Hep-2 é formada por células de carcinoma da laringe e é muito utilizada em modelos de carcinogênese e mutagenêse. Para avaliar o potencial proliferativo desta linhagem, desenvolvemos uma metodologia citogenética (técnica do sobrenadante) para obtenção de metáfases a partir de células que, ao entrarem em mitose, perdem adesão celular, ficando em suspensão no meio de cultura. Através deste procedimento, foram contadas 2000 células, correspondendo a um índice mitótico (IM) de 22.2% . Apesar de o IM obtido por esta técnica não ter sido estatisticamente diferente do IM obtido por outras metodologias citogenéticas clássicas, a técnica do sobrenadante é vantajosa porque elimina o uso de alguns reagentes utilizados na obtenção de metáfases e também diminui o consumo de reagentes de manutenção desta linhagem.

Comparação cromossômica intrapopulacional da espécie Tayassu tajacu criada em cativeiro

A espécie Tayassu tajacu (caititu) é amplamente distribuída no continente americano, distribuindo-se desde o sul dos Estados Unidos até o norte da Argentina. No Brasil, distribui-se por todo o território, sendo uma das principais fontes de proteínas para as populações rurais. Sua criação em cativeiro possibilitaria uma forma de pecuária alternativa para essas populações, desta forma protegendo essa espécie da pressão da caça. Portanto, a citogenética serviria como uma ferramenta potencial para o monitoramento reprodutivo de animais criados em cativeiro, principalmente, quando destinados a fins comerciais. Esse trabalho tem por objetivo determinar o número cromossômico de duas populações criadas em cativeiro. Para este fim, foram analisadas metáfases mitóticas obtidas de cultura de linfócitos a partir de amostras de sangue de 6 animais oriundos de Mossoró (RN), 1 de Ipixuna (PA) e 4 de Uruará (PA). A análise resultou no mesmo padrão cariotípico da espécie encontrado na literatura (2n = 30 cromossomos e NF = 48), além de corresponderem ao padrão sulamericano da espécie, ou seja, sem a presença da translocação entre os cromossomos autossômicos 1 e 8, porém não foram encontradas diferenças entre as populações estudadas. No entanto, foram observados polimorfismos quando comparadas a populações do restante do país, além de populações norte americanas e da Guiana Francesa.

Análise citogenética de duas espécies do gênero Hylaeamys (Rodentia: Cricetidae) por citogenética clássica e molecular

Os roedores formam uma das mais numerosas e antigas ordens da classe Mammalia. Na América do Sul, a ordem Rodentia compreende cerca de 42% das espécies de mamíferos, sendo que desta parcela mais de 50% pertencem a família Cricetidae, que inclui a subfamília Sigmodontinae. O gênero Hylaeamys está agrupado na tribo Oryzomyini e corresponde a um dos 10 novos gêneros propostos para espécies e grupos de espécies dentro de Oryzomys. Hylaeamys corresponde ao “grupo megacephalus”, sendo constituído pelas espécies H. acritus, H. laticeps, H. megacephalus, H. perenensis, H. oniscus, H. tatei e H. yunganus distribuídas na Venezuela, Trinidad, Guianas, Paraguai e no Brasil, em áreas de floresta tropical amazônica, mata atlântica e cerrado. Este trabalho visa analisar marcadores cromossômicos em duas espécies do gênero Hylaeamys, fornecendo dados que auxiliem na sua caracterização taxonômica e citogenética. Foram trabalhadas dezenove amostras de Hylaeamys megacephalus (HME) e quatro de Hylaeamys oniscus (HON). HME apresenta 2n=54 e HON, 2n=52. Os resultados obtidos por bandeamentos G, C e por hibridização in situ, com sondas de cromossomo total de Hylaeamys megacephalus permitiram determinar as características cromossômicas das espécies em estudo, além de permitir uma análise comparativa entre as mesmas e em relação a Cerradomys langguthi, observando assim suas homeologias e diferenças cariotípicas. As duas espécies de Hylaeamys diferem por um rearranjo tipo fusão/fissão cêntrica onde HON apresenta a associação 14/19 de HME. Esta associação é compartilhada com CLA com inversão (19/14/19). Este trabalho é um marco para estudos de filogenia cromossômica do gênero Hylaeamys.

Descrição cariotípica de peixes dos gêneros Baryancistrus, Parancistrus, Peckoltia e Ancistrus (Ancistrinae, Loricariidae) da Bacia Amazônica

A subfamília Ancistrinae é uma das mais diversificadas entre os Loricariidae, incluindo cerca de 200 espécies distribuídas em 26 gêneros. Esses peixes são facilmente reconhecidos pela presença de placas ósseas dispostas em séries ao longo do corpo e pela presença de boca em posição ventral anterior. São vulgarmente conhecidos por acaris, bodós, cascudos. As espécies da subfamília Ancistrinae representam um importante recurso sócio-econômico, constituindo uma das mais importantes atividades comerciais no município de Altamira-PA. Foram analisadas, através das técnicas convencionais (Giemsa, bandeamento C e Ag-NORs) e técnica de fluorocromo (Cromomicina A3), dez espécies de peixes da subfamília Ancistrinae pertencentes a quatro gêneros (Baryancistrus, Parancistrus, Peckoltia e Ancistrus). As espécies do gênero Baryancistrus revelaram um número diplóide 2n= 52 e NF=104. A NOR foi encontrada em posição intersticial no braço curto de um par cromossômico do tipo meta/submetacêntrico. A espécie B. aff. niveatus apresentou grandes blocos heterocromáticos ricos em pares de bases G-C como apomorfia, sendo esta espécie considerada como mais derivada cariotipicamente entre os Baryancistrus. As espécies do gênero Parancistrus apresentaram uma estrutura cariotípica muito similar àquela encontrada em Baryancistrus, apresentando as Regiões Organizadoras de Nucléolos como uma provável sinapomorfia entre os dois gêneros. Os representantes do gênero Peckoltia possuem número diplóide 2n=52 e NF=102. Todas as espécies analisadas apresentaram grandes blocos heterocromáticos, envolvendo quase todos os braços longos de alguns pares cromossomos do tipo submetacêntricos e subtelocêntricos, sendo esta característica uma provável sinapornorfia para este grupo. A NOR foi localizada no braço longo de um par de cromossomos submetacêntricos em P. vittata e em no máximo três cromossomos nas espécies Peckoltia sp.1 e Peckoltia sp.2. A espécie Ancistrus ranunculus foi a que apresentou o cariótipo mais derivado entre as espécies estudadas, com o número dipló ide igual a 48 cromossomos e NF 80. As análises citogenéticas feitas até agora sugerem que os principais eventos de diversificação cariotípica para os Ancistrinae foram às inversões, a exceção de Ancistrus ranunculus que apresentou também rearranjos Robertsonianos.

Estudos cromossômicos em anuros das famílias Hylidae rafinesque, 1815 e Leptodactylidae werner, 1896 (Amphibia: Anura)

Embora exista uma grande diversidade de complementos cromossômicos em Leptodactylidae (2n = 18 a 2n = 26) e Hylidae (2n = 20 a 2n = 32), a elevada fragmentação de dados limita o acesso a informações sobre as origens e os mecanismos responsáveis por esta diversidade. Isto provavelmente tem influenciado que os dados citogenéticos tenham sido principalmente utilizados na caracterização do status de espécies mais do que incluídos amplamente em análises filogenéticas. Este trabalho aborda, por meio de dados citogenéticos, aspectos evolutivos de três grandes grupos de anuros de ampla distribuição na região Neotropical. O gênero Leptodactylus é agrupado com Hydrolaetare, Paratelmatobius e Scythrophrys na família Leptodactylidae. Os antecedentes cromossômicos neste gênero indicam variações nos números diplóides de 2n = 18 a 2n = 26, assim como variações nos números fundamentais (número de braços autossômicos, NF) e nas posições das Regiões Organizadoras do Nucléolo (NOR). Os resultados das análises de 26 espécies de Leptodactylus empregando diversas técnicas representa, provavelmente, a análise citogenética mais inclusiva realizada no gênero Leptodactylus até o momento, e os resultados constituem um marco para a proposição de hipóteses consistentes de evolução cromossômica no gênero. A tribo Lophyiohylini agrupa atualmente 81 espécies distribuídas em 10 gêneros. A informação citogenética é escassa e restrita apenas a 12 espécies. São aqui apresentados comparativamente dados citogenéticos em espécies dos gêneros Argenteohyla, Itapotihyla, Phyllodytes, Trachycephalus e Osteocephalus. Os resultados indicam que, com exceção de O. buckleyi (2n = 26; NF = 50) e P. edelmoi (2n = 22; NF = 44), todas as demais espécies analisadas coincidem com os dados citogenéticos disponíveis, que indicam um 2n = 24 (NF = 48) na maioria das espécies cariotipadas, com NOR e constrições secundarias (CS) localizadas no par 11. Entretanto, em Phyllodytes edelmoi e Argentohyla siemersi pederseni, essas regiões localizam-se nos pares 2 e 5, respectivamente. Blocos heterocromáticos foram associados às CS adicionais (sítios frágeis) em Osteocephalus, mas não em Trachycephalus. Dados citogenéticos nos gêneros Nyctimantis e Tepuihyla, assim como técnicas com maior poder de resolução e estudos mais inclusivos, são necessários para compreender melhor a evolução cromossômica da tribo. A tribo Dendropsophini atualmente agrupa os gêneros Scinax, Pseudis, Scarthyla, Sphaenorhynchus, Xenohyla e Dendropsophus. Os dados citogenéticos registrados em todos os gêneros revelaram uma elevada diversidade cariotípica com grandes variações nos números diplóides (2n = 22 em Scarthyla; 2n = 24 em Scinax e Xenohyla; 2n = 24, 24 +1-2B e 26 em Sphaenorhynchus; 2n = 24 e 28 em Pseudis; e, 2n = 30 em Dendropsophus). O 2n = 24 observado em X. truncata indica que o 2n = 30constitui uma sinapomorfia do gênero Dendropsophus. A localização das NOR no par 7 é uma característica compartilhada por espécies dos gêneros Scarthyla, Xenohyla, Pseudis e Sphaenorhynchus, com algumas exceções nos dois últimos (P. caraya e S. carneus). Entretanto, o gênero Dendropsophus exibe uma interessante diversidade em relação a número e localização das NOR. Por outro lado, a distribuição de heterocromatina apresentou padrões variáveis, particularmente gênero Pseudis. Embora exista uma excepcional variação cromossômica neste grupo, a informação fragmentária em alguns gêneros dificulta a formulação de hipóteses consistentes sobre o papel dos cromossomos na evolução do grupo.