Divergent evolution and purifying selection of the H (FUT1) gene in New World monkeys (Primates, Platyrrhini)

In the present study, the coding region of the H gene was sequenced and analyzed in fourteen genera of New World primates (Alouatta, Aotus, Ateles, Brachyteles, Cacajao, Callicebus, Callithrix, Cebus, Chiropotes, Lagothrix, Leontopithecus, Pithecia, Saguinus, and Saimiri), in order to investigate the evolution of the gene. The analyses revealed that this coding region contains 1,101 nucleotides, with the exception of Brachyteles, the callitrichines (Callithrix, Leontopithecus, and Saguinus) and one species of Callicebus (moloch), in which one codon was deleted. In the primates studied, the high GC content (63%), the nonrandom distribution of codons and the low evolution rate of the gene (0.513 substitutions/site/MA in the order Primates) suggest the action of a purifying type of selective pressure, confirmed by the Z-test. Our analyses did not identify mutations equivalent to those responsible for the H-deficient phenotypes found in humans, nor any other alteration that might explain the lack of expression of the gene in the erythrocytes of Neotropical monkeys. The phylogenetic trees obtained for the H gene and the distance matrix data suggest the occurrence of divergent evolution in the primates.

The genetics of New World monkey visual pigments

To have color vision, having at least two cone photopigment types with different spectral sensitivities present in distinct photoreceptors is necessary together with the neural circuitry necessary to extract color information. Visual pigments are highly conserved molecules, but differences can be found among vertebrate groups. Primates have a variety of cone photopigments (i.e., opsins) that are expressed by polymorphic genes. This article examines the diversity of cone photopigments in New World monkeys and their behavioral relevance.

Immunodetection of Helicobacter sp. and the associated expression of ABO blood group antigens in the gastric mucosa of captive and free-living New World primates in the Amazon region

The histo-blood group ABH antigens were first described in humans. These antigens are only present on erythrocytes from great apes and humans, while in more primitive animals they are found in tissues and body fluids. The ABH antigens are mainly distributed in tissues exposed to the external environment and potentially serve as ligands for pathogens or inhibitors of tissue connections. The objective of this paper was two-fold: (i) to determine the presence of Helicobacter sp. in the gastric mucosa of 16 captive and 24 free-living New World monkeys and (ii) to evaluate the presence of histopathological alterations related to bacterial infection and the associated expression of ABH antigens in the tissue. Stomach tissues from 13 species of monkey were assessed using haematoxylin-eosin and modified Gram staining (Hucker) methods. An immunohistochemical analysis of the tissue revealed the presence of infectious bacteria that were characteristic of the genus Helicobacter sp. The results demonstrate that various species of monkey might be naturally infected with the Helicobacter sp. and that there is an increased susceptibility to infection. This study serves as a comparative analysis of infection between human and non-human primates and indicates the presence of a new species of Helicobacter.

The prion protein and New World primate phylogeny

The PrPC prion protein contains 250 amino acids with some variation among species and is expressed in several cell types. PrPC is converted to PrPSc by a post-translational process in which it acquires amino acid sequences of three-dimensional conformation of -sheets. Variations in the prion protein gene were observed among 16 genera of New World primates (Platyrrhini), and resulted in amino acid substitutions when compared with the human sequence. Seven substitutions not yet described in the literature were found: W  R at position 31 in Cebuella, T  A at position 95 in Cacajao and Chiropotes, N S at position 100 in Brachyteles, L  Q at position 130 in Leontopithecus (in the sequence responsible for generating the -sheet 1), D  E at position 144 in Lagothrix (in the sequence responsible for the -helix 1), D G at position 147 in Saguinus (also located in the -helix 1 region), and M  I at position 232 in Alouatta. The phylogenetic trees generated by parsimony, neighbor-joining and Bayesian analyses strongly support the monophyletic status of the platyrrhines, but did not resolve relationships among families. However, the results do corroborate previous findings, which indicate that the three platyrrhine families radiated rapidly from an ancient split.

The current status of the new world monkey phylogeny

Four DNA datasets were combined in tandem (6700 bp) and Maximum parsimony and Neighbor-Joining analyses were performed. The results suggest three groups emerging almost at the same time: Atelidae, Pitheciidae and Cebidae. The total analysis strongly supports the monophyly of the Cebidae family, grouping Aotus, Cebus and Saimiri with the small callitrichines. In the callitrichines, the data link Cebuela to Callithrix, place Callimico as a sister group of Callithrix/Cebuella, and show Saguinus to be the earliest offshoot of the callitrichines. In the family Pithecidae, Callicebus is the basal genus. Finally, combined molecular data showed congruent branching in the atelid clade, setting up Alouatta as the basal lineage and Brachyteles-Lagothrix as a sister group and the most derived branch. Two major points remain to be clarified in the platyrrhine phylogeny: (i) what is the exact branching pattern of Aotus, Cebus, Saimiri and the small callitrichines, and (ii), which two of these three lineages, pitheciines, atelines or cebids, are more closely related?

Maintenance of syntenic groups between Cathartidae and Gallus gallus indicates symplesiomorphic karyotypes in new world vultures

Similarities between New World and Old World vultures have been interpreted to reflect a close relationship and to suggest the inclusion of both in Accipitridae (Falconiformes). However, deeper analyses indicated that the placement of the New World vultures (cathartids) in this Order is uncertain. Chromosome analysis has shown that cathartids retained a karyotype similar to the putative avian ancestor. In order to verify the occurrence of intrachromosomal rearrangements in cathartids, we hybridized whole chromosome probes of two species (Gallus gallus and Leucopternis albicollis) onto metaphases of Cathartes aura. The results showed that not only were the syntenic groups conserved between Gallus and C. aura, but probably also the general gene order, suggesting that New World vultures share chromosomal symplesiomorphies with most bird lineages.

NADPH-diaphorase activity in area 17 of the squirrel monkey visual cortex: neuropil pattern, cell morphology and laminar distribution

We studied the distribution of NADPH-diaphorase activity in the visual cortex of normal adult New World monkeys (Saimiri sciureus) using the malic enzyme "indirect" method. NADPH-diaphorase neuropil activity had a heterogeneous distribution. In coronal sections, it had a clear laminar pattern that was coincident with Nissl-stained layers. In tangential sections, we observed blobs in supragranular layers of V1 and stripes throughout the entire V2. We quantified and compared the tangential distribution of NADPH-diaphorase and cytochrome oxidase blobs in adjacent sections of the supragranular layers of V1. Although their spatial distributions were rather similar, the two enzymes did not always overlap. The histochemical reaction also revealed two different types of stained cells: a slightly stained subpopulation and a subgroup of deeply stained neurons resembling a Golgi impregnation. These neurons were sparsely spined non-pyramidal cells. Their dendritic arbors were very well stained but their axons were not always evident. In the gray matter, heavily stained neurons showed different dendritic arbor morphologies. However, most of the strongly reactive cells lay in the subjacent white matter, where they presented a more homogenous morphology. Our results demonstrate that the pattern of NADPH-diaphorase activity is similar to that previously described in Old World monkeys.

Phylogenetic relationships among Brazilian howler monkeys, genus Alouatta (Platyrrhini, Atelidae), based on γ¹-globin pseudogene sequences

Os guaribas, do gênero Alouatta, que são os primatas do Novo Mundo com maior distribuição geográfica, têm sido colocados em três grupos de espécies: o grupo Alouatta palliata da América central, e os grupos sulamericanos Alouatta seniculus e Alouatta caraya. Este último é monotípico, mas o grupo A. seniculus inclui pelo menos três espécies (A. seniculus, A. belzebul e A. fusca). Neste estudo, foram seqüenciados aproximadamente 600 pares de base do pseudogene globina g1 nas quatro espécies brasileiras (A. seniculus, A. belzebul, A. fusca e A. caraya). Os métodos de máxima parcimônia e máxima verossimilhança produziram árvores filogenéticas com o mesmo arranjo: {A. caraya [A. seniculus (A. fusca, A. belzebul)]}. A árvore mais parcimoniosa apresentou valores de bootstrap maiores de 82% para todos os agrupamentos, e valores de força de ligação de pelo menos 2, apoiando o agrupamento irmão de A. fusca e A. belzebul. O estudo também confirmou a presença em A. fusca do elemento de inserção Alu, com 150 pares de base, e uma deleção de 1,8 kb no pseudogene globina g1 já conhecidos nas demais espécies de guaribas. A classificação cladística baseada em dados moleculares é congruente com as de estudos morfológicos, com um isolamento claro do grupo monoespecífico A. caraya em relação ao grupo A. seniculus.

Horizontal projections of area 17 in Cebus monkeys: metric features, and modular and laminar distribution

Metric features and modular and laminar distributions of intrinsic projections of area 17 were studied in Cebus apella. Anterogradely and retrogradely labeled cell appendages were obtained using both saturated pellets and iontophoretic injections of biocytin into the operculum. Laminar and modular distributions of the labeled processes were analyzed using Nissl counterstaining, and/or cytochrome oxidase and/or NADPH-diaphorase histochemistry. We distinguished three labeled cell types: pyramidal, star pyramidal and stellate cells located in supragranular cortical layers (principally in layers IIIa, IIIb α, IIIb ß and IIIc). Three distinct axon terminal morphologies were found, i.e., Ia, Ib and II located in granular and supragranular layers. Both complete and partial segregation of group I axon terminals relative to the limits of the blobs of V1 were found. The results are compatible with recent evidence of incomplete segregation of visual information flow in V1 of Old and New World primates.

Susceptibility of peritoneal macrophage from different species of neotropical primates to Ex vivo Leishmania (L.) infantum chagasi-infection

Este estudo examinou a susceptibilidade do macrófago peritoneal (PM) dos primatas neotropicais: Callithrix jacchus, Callithrix penicillata, Saimiri sciureus, Aotus azarae infulatus e Callimico goeldii para a infecção ex vivo por Leishmania (L.) infantum chagasi, o agente etiológico da leishmaniose visceral americana (LVA), como método de triagem para avaliar o potencial desses primatas como modelo de estudo da LVA. A susceptibilidade do PM para a infecção foi investigada através do índice de infecção do PM (PMI) a intervalos de 24, 72 horas e, ainda, pela média dessas taxas (FPMI), assim como, pelas respostas do TNF-α, IL-2 (ELISA de captura) e óxido nítrico (NO) (método de Griess). Às 24hs da infecção experimental, o PMI do primata A. azarae infulatus (128) foi maior que aqueles de C. penicillata (83), C. goeldii (78), S. sciureus (77) e C. jacchus (55). Às 72hs, houve uma redução significativa do PMI de quatro primatas: A. azarae infulatus (128/37), C. penicillata (83/38), S. sciureus (77/38) e C. jacchus (55/12), com exceção de C. goeldii (78/54). O FPMI dos primatas A. azarae infulatus (82.5) e C. goeldii (66) foi maior que do primata C. jacchus (33.5), porém, não foi maior que dos primatas C. penicillata (60.5) e S. sciureus (57.5). A resposta do TNF-α foi mais regular nos quatro primatas que reduziram o PMI no intervalo de 24-72hs: C. jacchus (145/122 pg/µL), C. penicillata (154/130 pg/µL), S. sciureus (164/104 pg/µL) e A. azarae infulatus (154/104 pg/µL), com exceção de C. goeldii (38/83 pg/µL). A resposta de IL-12 foi, principalmente, marcante nos primatas A. azarae infulatus e C. goeldii, os quais apresentaram as maiores taxas do FPMI, e a resposta do NO foi maior no primata C. goeldii, em especial no intervalo de 72hs. Estes achados sugerem, fortemente, que estes primatas neotropicais parecem ter desenvolvido mecanismos resistentes de resposta imune inata capaz de controlar o crescimento intracelular da infecção por L. (L.) i. chagasi no macrófago, o que não encoraja o uso destes primatas como modelo de estudo da LVA.

Desenvolvimento do dimorfismo sexual nos macacos-de-cheiro (Saimiri VOIGT, 1831)

Os macacos-de-cheiro, Saimiri Voigt, 1831 são primatas arbóreos e ágeis, com um corpo relativamente pequeno, se comparado a outros primatas do Novo Mundo. Distribuem-se por toda a Amazônia e parte da América Central. Vários estudos foram realizados com a finalidade de estabelecer grupos taxonômicos em Saimiri. No entanto, os resultados desses estudos mostraram uma série de divergências quanto à classificação, tanto em relação à validade dos táxons, como ao status taxonômico dos mesmos. Neste gênero, observa-se a existência de diferenças sexuais no padrão de coloração da pelagem, no tamanho e forma dos dentes caninos e, ainda, um ciclo espermatogênico anual nos machos, caracterizado pela aquisição de gordura subcutânea, denominada de "condição de engorda". Durante este período, os machos apresentam um aumento de peso variando de 15 a 20%. O presente estudo teve como objetivo investigar o dimorfismo sexual em Saimiri sciureus, comparando os resultados com os de cinco outras espécies de Saimiri (S. cassiquiarensis, S. juruanus, S. ustus, S. boliviensis e S. vanzolinii). Para tanto, foram analisados 610 espécimes pertencentes às coleções do Museu Paraense Emílio Goeldi (MPEG), Museu Nacional, Universidade Federal do Rio de Janeiro (MNRJ) e Museu de Zoologia da Universidade de São Paulo (MZUSP). As classes etárias foram determinadas de acordo com a morfologia da arcada, descrita com base na seqüência eruptiva dos dentes de leite e permanentes. Foram coletados dados sobre caracteres cromáticos, onde se analisou a coloração da mancha pré-auricular de fêmeas em relação ao processo de erupção dentária, morfologia craniana para verificação de diferenciação etária e sexual, além de vinte e uma medidas cranianas, analisadas através do Teste "t" de Student. A partir dos resultados obtidos, constatou-se que não existem diferenças na coloração da pelagem entre classes sexuais anteriores à idade adulta em nenhum dos sexos. Não foram observadas diferenças na coloração da pelagem entre classes de idade em machos. A mancha pré-auricular enegrecida é um caráter exclusivo de fêmeas adultas, mas não está estritamente relacionada à ontogenia. O aparecimento do dicromatismo sexual na pelagem não é sincronizado com o aparecimento do dimorfismo na morfologia do crânio, especialmente dos dentes. Diferenças sexuais visíveis macroscopicamente, como tamanho e forma da caixa craniana, forma da face, distância bi-zigomática e forma da mandíbula podem ser evidenciadas a partir da idade subadulta. Observou-se também que o dimorfismo sexual, para todas as espécies, é melhor evidenciado em variáveis relacionadas ao aparato mastigatório. Além disso, diferenças sexuais na morfologia dos ossos do crânio podem ser claramente observadas entre os indivíduos subadultos de qualquer táxon. Os machos se tornam maiores do que as fêmeas a partir da idade subadulta, e o caráter mais conspícuo do dimorfismo sexual é o comprimento do canino. Cada espécie difere das demais por apresentar exclusividade em alguma variável (ou conjunto de variáveis) morfométricas, evidenciando dimorfismo sexual.

Density, proportion, and dendritic coverage of retinal ganglion cells of the common marmoset (Callithrix jacchus jacchus)

We performed a quantitative analysis of M and P cell mosaics of the common-marmoset retina. Ganglion cells were labeled retrogradely from optic nerve deposits of Biocytin. The labeling was visualized using horseradish peroxidase (HRP) histochemistry and 3-3'diaminobenzidine as chromogen. M and P cells were morphologically similar to those found in Old- and New-World primates. Measurements were performed on well-stained cells from 4 retinas of different animals. We analyzed separate mosaics for inner and outer M and P cells at increasing distances from the fovea (2.5-9 mm of eccentricity) to estimate cell density, proportion, and dendritic coverage. M cell density decreased towards the retinal periphery in all quadrants. M cell density was higher in the nasal quadrant than in other retinal regions at similar eccentricities, reaching about 740 cells/mm2 at 2.5 mm of temporal eccentricity, and representing 8-14% of all ganglion cells. P cell density increased from peripheral to more central regions, reaching about 5540 cells/mm2 at 2.5 mm of temporal eccentricity. P cells represented a smaller proportion of all ganglion cells in the nasal quadrant than in other quadrants, and their numbers increased towards central retinal regions. The M cell coverage factor ranged from 5 to 12 and the P cell coverage factor ranged from 1 to 3 in the nasal quadrant and from 5 to 12 in the other quadrants. These results show that central and peripheral retinal regions differ in terms of cell class proportions and dendritic coverage, and their properties do not result from simply scaling down cell density. Therefore, differences in functional properties between central and peripheral vision should take these distinct regional retinal characteristics into account.

Análise morfológica das células de Langerhans purificadas da epiderme de camundongo Balb/c, após interação in vitro com Leishania (Viannia) brasiliensis e Leishamania (Leishmania) amazonensis

Células de Langerhans (CL) são células apresentadoras de antígenos, MHC classe II positivas, que constituem 2 a 3% de todas as células da epiderme, e que têm demonstrado serem estimuladoras de uma resposta vigorosa de linfócitos T contra Leishmania major. A leishmanionse cutânea do Novo Mundo é causada por diferentes espécies, apresentando formas clínicas diversas variando de leishmaniose cutânea difusa anérgica. Utilizando a técnica de "panning", CL da epiderme de comundongos BALB/c foram purificadas para em torno de 95% de pureza (pCL) em relação à outras células da epiderme. As CL recentemente isoladas apresentaram dentritos pequenos e delicados e os clássicos grânulos de Birbeck. Tem sido sugerido que os parasitos do subgênero Viannia e Leishmania, que são geneticamente bastante distintos, podem ter respostas espécie-específicas na resposta imune celular. Neste estudo, pCL e L. (V.) brasilienses ou L. (L.) amazonensis foram cultivadas e a morfologia das CL foi analizada após 12 ou 36 h de cultura. Utilizando a coloração de Giemsa e a microscopia eletrônica de varredura, alterações morfológicas diferentes foram detectadas nas CL após 12 h de cultivo nas duas culturas, CL e L. (V.) brasiliensis ou CL e L. (L.) amazonensis. Depois da interação com L. (V.) brasiliensis as CL tornaram-se mais dentríticas, que eram mais curtos quando comparados às CL cultivadas isoladamente. Em contraste, após a interação com L. (L.) amazonensis, as CL tornaram-se arredondadas com algumas células mostrando alguns dendritos. Além disto, verificou-se um contato íntimo entre o flagelo das prostigota com as CL, mas sem observar a fagocitose das leishmanias após 12 ou 36 h de cultivo, o que é diferente dos relatos da literatura com CL e L. major. Estes resultados sugerem que a resposta imune primária das CL contra as diferentes espécies de leishamania podem ser distintas de acordo com a espécie envolvida no processo de interação.

Estudo in vitro da infectividade de espécies de Leishmania do subgênero Viannia em macrófagos peritoneais de camundongo BALB/c

Os parasitos do gênero Leishmania apresentam variações de infectividade intra e inter específicas. Entretanto, são escassas as informações a respeito da infectividade das espécies de Leishmania do Novo Mundo, principalmente, daquelas encontradas na região Amazônica brasileira, onde, até o presente momento são conhecidas seis espécies pertencentes ao subgênero Viannia causadoras de LTA. Diante disso, o objetivo do presente trabalho foi investigar, in vitro, o comportamento da infectividade de 5 espécies de Leishmania do subgênero Viannia em macrófagos peritoneais de camundongos BALB/c e sua correlação com a produção de óxido nítrico pelos macrófagos infectados. Trinta cepas de Leishmania foram distribuídas em seis grupos iguais, de acordo com as espécies seguintes: I- L. (V) braziliensis/LCL, II- L. (V) braziliensis/LCM, III- L. (V) guyanensis, IV- L. (V) shawi, V -L. (V) naiffi e VI- L. (V) lainsoni. As cepas foram cultivadas em meio RPMI suplementado com 10% de soro bovino fetal e 1% de penicilina-gentamicina, até atingir a fase estacionária de cultivo, quando foram usadas para infectar macrófagos na proporção de 4 parasitos/macrófago. As culturas foram incubadas a 35°C e 5% de CO2 e após 24h, as lamínulas foram coradas com Giemsa para contagem do número de parasitos e determinação do índice de infecção, enquanto a concentração de NO (nitrito) foi calculada pelo método de Griess. Observou-se que as cepas de L. (V) braziliensis/LCM apresentaram o maior índice de infecção (385), sendo este significativamente maior (P<0,005) que as cepas de L. (V) braziliensis/LCL (264), L. (V) naiffi (215) e L. (V) lainsoni (272), porém, não significativamente maior que os índices das espécies L. (V) shawi (292) e L. (V) guyanensis (300). Quanto aos níveis de NO (nitrito), detectou-se maior concentração para a espécie L. (V) naiffi (4,1µM e menor concentração para as cepas de L. (V) braziliensis/LCM (2,15µM). As demais espécies tiveram concentrações de: L. (v:) lainsom (3,14µM), L. (V) shawi (2,96µM), L. (V) guyanensis (2,76µM) e cepas de L. (V) braziliensis/LCL (3,1µM). Diante do exposto, concluímos que cepas de L. (V) braziliensis/LCM são mais infectivas do que as demais espécies estudadas e, também, mais infectivas que cepas homólogas isoladas de casos clínicos de LCL. Além disso, observou-se menor infectividade da espécie L. (V) naiffi. Desse modo, notou-se que os níveis de NO produzidos pelos macrófagos infectados foram inversamente proporcionais ao grau do parasitismo.

A ictiologia na Amazônia brasileira de Diogo Nunes (1538) a Landi (1772): a visão dos viajantes e naturalistas que trataram de sua ictiofauna durante este período

Este trabalho visou reunir e disponibilizar informações sobre a ictiofauna da Amazônia segundo vários escritos do século XVI ao XVII. Consultaram-se, fontes documentais de várias bibliotecas e arquivos, e dos documentos selecionados procedeu-se à identificação taxonômica das espécies neles referidas. Também se fizeram observações com base nas referências textuais e iconográficas disponíveis, de forma a acrescentar informações consideradas de relevância zoológica. Constatou-se que, devido à definição então vigente do conceito de "peixe", um estudo da ictiologia do período precisaria incluir também informações sobre espécies de outros táxons aquáticos que não agnatos, elasmobrânquios e teleósteos. No início do período colonial, a idéia de peixe era generalizada simplesmente como pescado, e não havia muita preocupação em inventariar a ictiofauna do Novo Mundo. Mais tarde, alguns dos visitantes da região puseram-se a descrever e ilustrar a ictiofauna de maneira mais específica: nessa fase em que se dava mais detalhamento às espécies de peixes destacavam-se o texto atribuído ao Fr. Cristóvão de Lisboa (1625- 1631), o códice do arquiteto Antonio Giuseppe Landi (1772) e principalmente o manuscrito do Pe. João Daniel (1758-1776) — o qual se revelou um pioneiro do movimento conservacionista da Amazônia. Os visitantes que vieram à região careciam, no geral, de formação acadêmica específica e, servindo a funções várias alheias à Ciência, não seguiam uma metodologia que se pudesse chamar de científica. Devido ao fato de seus manuscritos não terem sido divulgados ou sequer impressos, por vários motivos, o conhecimento neles produzido não foi cumulativo ou analítico, e não teve influência significativa no desenvolvimento da Ictiologia. Por outro lado, os naturalistas que efetivamente não estiveram na Amazônia puderam trazer uma contribuição de maior impacto, consolidando o conhecimento obtido através principalmente da obra de Georg Marcgrave (1648) e de exemplares coletados nas possessões holandesas da América do Sul, e incluindo-o num grande sistema classificatório que mais tarde despertaria o interesse de outros cientistas em conhecer a ictiofauna amazônica.