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Previous issue date: 2007-12-07 === Universidade Federal de Sao Carlos === Basic and molecular cytogenetic studies have been performed in 11 species of the subfamily Serrasalminae: Colossoma macropomum, Serrasalmus (S. altispinnis, S. elongatus, S. gouldingi, S. rhombeus, S. cf rhombeus, S. serrulatus and S. maculatus), Pygocentrus nattereri, Pristobrycon striolatus and Catoprion mento, collected along different sites in Central Amazon basin. The diploid number found was 2n=54 chromosomes in Colossoma macropomum, 2n=62 in C. mento and P. striolatus, 2n=60 for all species in the genus Serrasalmus and P. nattereri, except for S. cf. rhombeus,
which presented 2n=58. Besides distinct diploid numbers, variable karyotypical formulae were also detected, even between species with the same chromosomal number, showing the occurrence of chromosomal rearrangements in the evolutionary process of this group, such as fusions and centric fisions and pericentric inversions. No sex chromosome heteromorphism was found in the analyzed species. The silver
stained nucleolus organizer regions (Ag-NORs) were always telomeric and multiple, ranging from 4 to 12 marks according to each species. In most species, they were observed on short arms of subtelo-acrocentric chromosomes. However, in Colossoma macropomum the Ag-NORs were located at terminal position on long arms and, in Catoprion mento, they were present on short ams of submetacentric chromosomes and on long arms of subtelocentric and acrocentric chromosomes. The 18S rDNA sites were usually coincident with Ag-NORs, although they might occur in a higher number or in distinct chromosomes positions in relation to Ag-NORs. These discrepancies may be attributed to either methodological specificities or to difficulties in detecting some NOR sites, since they are commonly very small within Serrasalminae. The C-banded heterochromatin was observed at pericentromeric region of most chromosomes, being
some regions more conspicuous than others, besides some telomeric bands in some chromosomal pairs. All Serrasalmus species presented a proximal heterochromatic block on the long arm of a medium-sized metacentric pair, which seems to be a marker for this genus regarding to its karyotype position (7th pair), once it may be present in other species, such as P. nattereri, but in a larger chromosome (3rd pair). The 5S rDNA sequences were always mapped in a single chromosomal pair. In Serrasalmus species, this pair corresponds to the metacentric pair 7 and in P. nattereri, P. striolatus and C.
mento, it corresponds to the medium-sized metacentric pair 3. On its turn, the 5S rDNA sites in C. macropomum were located on short arms of a small metacentric, probably
corresponding to the 12th pair. Considering the wide array of the present data, the species of the genera Serrasalmus, Pygocentrus, Pristobrycom and Catoprion, in spite of their specific differentiations, showed higher karyotypic similarity with the presence of metacentric, submetacentric, subtelocentric and acrocentric chromosomes, a preferential location of 18S rDNA sites at telomeric region on short arms of subteloacrocentric chromosomes, besides the number and location of 5S rDNA sites in karyotypes. On the other hand, C. macropomum shows quite divergent features, with 2n=54 meta-submetacentric chromosomes, with 18S rDNA sites at terminal region on long arms and interstitial 5S rDNA sites on short arms of chromosomes. Therefore, the location of C. macropomum far from the piranha clades, according to available phylogeny hypotheses for Serrasalminae, is corroborated by our cytogenetic data. Considering that C. macropomum would be a basal representative in the phylogeny of Serrasalminae, chromosomal rearrangements such as centric fissions, besides pericentric inversions, seem to play an important role in the karyotypic differentiation of
this group, increasing the basal number of 2n=54 meta-submetacentric to 2n=58, 60 and 62, and giving rise to distinct chromosome forms in relation to those present in C.
macropomum. Analogously, the NOR sites have also undergone numerical and positional changes in chromosomes along the karyotypical differentiation of Serrasalminae. As for the 5S rDNA sites, its location in a same position in
morphologically similar chromosomes in all analyzed species of the genera Serrasalmus, Pygocentrus, Pristobrycom and Catoprion suggests that, once established this location from a distinctive ancestor condition, as that seen in C. macropomum, it has been remained conserved. === Foram realizados estudos de citogenética básica e molecular em 11 espécies de peixes da subfamília Serrasalminae - Colossoma macropomum, Serrasalmus altispinnis, S. elongatus, S. gouldingi, S. rhombeus, S. cf. rhombeus, S. serrulatus, S. maculatus, Pygocentrus nattereri, Pristobrycon striolatus e Catoprion mento, coletados em diferentes locais da Amazônia Central. O número diplóide encontrado foi 2n=54
cromossomos para Colossoma macropomum, 2n= 62 para C. mento e P. striolatus, 2n=60 para todas as espécies do gênero Serrasalmus e P. nattereri, exceto S. cf. rhombeus que apresentou 2n=58. Além de diferentes números diplóides, as fórmulas cariotípicas também se mostraram diversificadas, mesmo entre as espécies com o mesmo número de cromossomos, evidenciando alguns principais rearranjos
cromossômicos presentes no processo evolutivo desse grupo como fusões/fissões e inversões pericêntricas. Heteromorfismo cromossômico sexual não foi encontrado em
nenhuma das espécies analisadas. As regiões organizadoras de nucléolos, evidenciadas pelo Nitrato de Prata (Ag-RONs), foram sempre teloméricas e múltiplas, variando entre 4 a 12 conforme a espécie. Na maioria das espécies essas regiões
foram visualizadas no braço curto de cromossomos subtelo-acrocêntricos. Entretanto, em Colossoma macropomum elas foram evidenciadas no braço longo de cromossomos metacêntricos e em Catoprion mento no braço curto de cromossomos submetacêntricos e no braço longo de cromossomos subtelocêntricos e acrocêntricos. Os sítios de DNAr 18S foram, na maioria dos casos, coincidentes com os sítios de Ag-RONs, embora tenham ocorrido em maior número ou mesmo em cromossomos/posições distintas daqueles detectados pela Prata. Tais discrepâncias podem ser atribuídas às especificidades de cada uma dessas metodologias
empregadas, como também à dificuldade de detecção de alguns sítios de RONs, os quais são geralmente muito pequenos nos Serrasalminae. A heterocromatina banda-C
positiva foi evidenciada na região pericentromérica da maioria dos cromossomos, sendo algumas regiões mais conspícuas do que outras além de algumas bandas teloméricas características em alguns pares de cromossomos. Todas as espécies de Serrasalmus apresentaram um bloco heterocromático proximal no braço longo de um par metacêntrico de tamanho médio, o qual parece ser um marcador desse gênero quanto à posição que ocupa no cariótipo (7o par), visto que em outras espécies onde
ele ocorre, como em P. nattereri, esse par é de tamanho maior (3o par). As seqüências de DNAr 5S foram sempre mapeadas em um único par de cromossomos. Nas espécies de Serrasalmus esse par corresponde ao metacêntrico número 7 e em P. nattereri, P. striolatus e C. mento ao metacêntrico número 3. Por sua vez, em C. macropomum os sítios de DNAr 5S se localizaram no braço curto de um metacêntrico
menor, provavelmente o de número 12 no cariótipo. Considerando a generalidade dos dados ora obtidos as espécies analisadas dos gêneros Serrasalmus, Pygocentrus,
Pristobrycom e Catoprion, apesar das diferenciações específicas que apresentam, mostram maior proximidade entre si apresentando cromossomos metacêntricos, submetacêntricos, subtelocêntricos e acrocêntricos, localização preferencial dos sítios de DNAr 18S na região telomérica do braço curto dos cromossomos subteloacrocêntricos, além de número e localização similar dos sítios de DNAr 5S nos cariótipos. Por sua vez, C. macropomum mostra características bem divergentes, com 2n=54 cromossomos meta-submetacêntricos, com sítios de DNAr 18S localizados na região terminal do braço longo e sítios de DNAr 5S intersticiais no braço curto dos cromossomos. Assim sendo, a separação de C. macropomum do clado das piranhas,
tanto na proposta filogenética de Ortí et al. (1996) ou de Machado-Allison (1983), é corroborada pelos nossos dados citogenéticos. Considerando uma posição mais basal
para C. macropomum na filogenia dos Serrasalminae, rearranjos cromossômicos como fissões cêntricas, ao lado de inversões pericêntricas, parecem se destacar na diferenciação do cariótipo desse grupo, aumentando o número basal de 2n=54 metasubmetacêntricos para 2n=58, 60 e 62 e possibilitando o surgimento de cromossomos com formas distintas daqueles presentes em C. macropomum. Igualmente também os sítios de RONs passaram por modificações numéricas e de localização nos cromossomos ao longo da diferenciação cariotípica dos Serrasalminae. Quanto aos
sítios de DNAr 5S, sua localização em posição e em cromossomos morfologicamente similares em todas as espécies analisadas de Serrasalmus, Pygocentrus, Pristobrycom e Catoprion sugere que, uma vez estabelecida esta localização a partir de uma condição ancestral distinta, como aquela presente em C. macropomum, ela se
manteve conservada.
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