Processos carioevolutivos na ordem tetraodontiformes: uma visão através de suas diferentes linhagens

Given the great diversity of fishes, the Order Tetraodontiformes stands to show genetic and morphological characteristics enough singular. The fishes of this order have a compact DNA which favors molecular studies, as well as comparisons with more basal species. Model of genome evolution, there are still many gaps in knowledge about their chromosomal patterns and how evolutionary rearrangements influence the marked variation in DNA content of this order. In view of this, we present cytogenetic analyzes of the species Acanthostracion quadricornis (Ostraciidae), A. polygonius (Ostraciidae) Melichthys niger (Balistidae) Cantherhines macrocerus (Monacanthidae) and C. pullus (Monacanthidae), Lagocephalus laevigatus, Colomesus psittacus and Canthigaster figueiredoi (Tetraodontidae), to contribute with cytogenetic data for this group. The analysis was performed by C-banding, Ag-RONs, coloring with base-specific fluorochromes DAPI-CMA3, restriction enzymes AluI, EcoRI, TaqI, PstI and HinfI and in situ hybridization with probes for ribosomal DNA 18S and 5S. The heterochromatic ultrastructure of A. quadricornis and A. polygonius revealed a outstanding heterochromatin content, which may indicate that the accumulation or loss of extensive heterochromatin content could be responsible for large variations in genomic content displayed in different Tetraodontiformes families. The species Cantherhines macrocerus, C. pullus (Monacanthidae) and Melichthys niger (Balistidae) shows a huge karyotypic similarity both numerically and structural. L. laevigatus showed similar cytogenetic features (2n = 44 and single RONs) to the species of the genus Takifugu, which reinforces the idea of their phylogenetic relationships. C. psittacus presented the highest diploid number described for the family (2n = 56) and large amount of HC, features that related with its sister family Diodontidae. Cytogenetic analysis in C. figueiredoi revealed heterochromatic polymorphisms, RONs multiple and Bs chromosomes. These events are rare in marine fishes, and are possibly associated with the strong restructuring and genomic reduction that this family has been suffered. These features, plus the morphological and molecular data suggests that these species share the same ancestral branch, with a possible monophyletic origin. In this study, new contributions to the knowledge of evolutionary patterns facing by Tetraodontiformes are provided and discussed under cytotaxonomyc, genomic and evolutionary perspectives.

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Frente à grande diversidade de peixes, a Ordem Tetraodontiformes se destaca por exibir características genéticas e morfológicas bastantes singulares. Os peixes desta Ordem apresentam um DNA compacto o que favorece estudos moleculares, assim como comparações com espécies mais basais. Modelo de evolução genômica, ainda existem várias lacunas de conhecimento sobre seus padrões cromossômicos e como os rearranjos evolutivos influenciaram na marcante variação no conteúdo de DNA desta Ordem. Diante disto o presente estudo apresenta análises citogenéticas das espécies, Acanthostracion quadricornis (Ostraciidae), A. polygonius (Ostraciidae), Melichthys niger (Balistidae), Cantherhines macrocerus (Monacanthidae), C. pullus (Monacanthidae), Lagocephalus laevigatus, Colomesus psittacus e Canthigaster figueiredoi (Tetraodontidae) visando contribuir com mais dados citogenéticos para o grupo. As análises foram realizadas através do bandamento C, Ag-RONs, coloração com fluorocromos base-específicos DAPICMA3, enzimas de restrição AluI, EcoRI, TaqI, PstI e HinfI e pela hibridação in situ com sondas de DNA ribossomal 18S e 5S. A ultra-estrutura heterocromatínica de A. quadricornis e A. polygonius, revelaram um marcante conteúdo heterocromático, situação que pode indicar que o acúmulo ou perda de extenso conteúdo de heterocromatinas poderiam ser responsáveis pelas extensas variações no conteúdo genômico exibidas nas diferentes famílias dos Tetraodontiformes. As espécies Cantherhines macrocerus, C. pullus (Monacanthidae) e Melichthys niger (Balistidae) apresentam uma grande similaridade cariotípica, tanto numérica, como estruturalmente. Lagocephaluslaevigatus mostrou características citogeneticas similares (2n=44 e RONs simples) as espécies do gênero Takifugu, o que reforça a idéia de seu relacionamento filogenético, e Colomesus psittacus apresentou o maior número diplóide descrito para a família (2n=56) e grande quantidade de HC, características que o relacionariam com a família irmã Diodontidae. Análises citogenéticas em C. figueiredoi revelaram polimorfismos heterocromáticos, RONs múltiplas e cromossomos Bs, sendo estes eventos raros para peixes marinhos, estando possivelmente associados à marcante reestruturação e redução genômica que esta família sofreu. Estas características, somadas aos dados morfológicos e moleculares sugerem que estas espécies compartilham de um mesmo ramo ancestral, com possível origem monofilética. Neste trabalho novas contribuições ao conhecimento dos padrões evolutivos enfrentados pelos Tetraodontiformes são fornecidas e discutidas sob perspectivas citotaxônomicas, genômicas e evolutivas.