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PARMETROS CITOGENTICOS DE ESPCIES COMERCIAIS DE CARANGIDAE
(PERCIFORMES), COM VISTAS A SUA EMPREGABILIDADE NA CONSERVAO
BIOLGICA E PISCICULTURA MARINHA
UEDSON PEREIRA JACOBINA
Tese de doutorado apresentada ao Programa
de Ps Graduao Rede Nordeste de
Biotecnologia (RENORBIO), como parte dos
requisitos para obteno do Ttulo de Doutor
em Biotecnologia
Orientador- Dr. Wagner Franco Molina
NATAL-RN
2012
Seo de Informao e Referncia
Catalogao da Publicao na Fonte. UFRN / Biblioteca Central Zila Mamede
Jacobina, Uedson Pereira Parmetros citogenticos de espcies comerciais de carangidae (perciformes), com vistas a sua
empregabilidade na conservao biolgica / Uedson Pereira Jacobina. Natal, RN, 2012.
150 f. : il.
Orientador: Wagner Franco Molina.
Tese (Doutorado) Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Rede Nordeste de Biotecnologia.
1. Piscicultura Marinha Tese. 2. Marcadores Cromossnicos Tese. 3. Software Lekin Tese. I.
Molina, Wagner Franco. II. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. III. Ttulo.
RN/UF/BCZM CDU 639.2.04
Dedico este trabalho a meu pai Ldio
Jacobina Vieira Santos
Nem tudo que se enfrenta pode
ser modificado, mas nada pode ser
modificado at que seja enfrentado. A
tradio a personalidade dos imbecis.
Albert Einstein
AGRADECIMENTOS
Agradeo a Universidade Federal do Rio Grande do Norte e ao programa Rede Nordeste de
Biotecnologia (RENORBIO) pela oportunidade de realizar este trabalho.
Ao meu orientador Professor Dr. Wagner Franco Molina, pelo apoio e confiana depositada
em mim, que foram fundamentais para a realizao deste trabalho e oportunidade de
trabalhar com grupo, objeto de estudo, fantstico, os Carangdeos.
Aos professores Dr Luiz Antonio Carlos Bertollo, Marcelo de Bello Cioffi e Marcelo Vicari
pela amizade, parceria e dicas na melhoria deste trabalho.
Aos Professores Dr. Darlio Teixeira, Carlos Blaha e Paulo Srgio Marinho pelas crticas e
sugestes para a melhoria do trabalho.
Aos Professores Dr. Orlando Moreira-Filho, Vitor de Oliveira Lunardi, Carlos Alfredo
Galindo Blaha e Liliane de Lima Gurgel pelas crticas essenciais e fundamentais na
melhoria desse trabalho.
Ao Conselho Nacional de Pesquisa (CNPQ) pela bolsa de pesquisa concebida em 2009.
Ao Conselho de Aperfeioamento Superior pela bolsa REUNI concebida de 2010 a 2012,
fundamental na minha permanncia e continuidade deste trabalho em Natal.
As Professoras Kattia Scortecci e Adriana Ucha pelos ensinamentos, dicas e bate papos
descontrados nas aulas de Biologia Celular fundamentais para o meu aprendizado e
amadurecimento como um futuro docente.
A minha famlia, os irmos Wilton, Wendell e Jos Welton e principalmente minha me
Beatriz Alencar Jacobina por todo amor e carinho e confiana depositada em mim.
Ao grande amigo Pablo Martinez pela convivncia, parceria nos trabalhos e claro parceiro
das melhores baladas em Natal, e por compartilhar os momentos difceis.
Aos grandes amigos Layse, Calado, Washington, Valdir, Silvio e Valrio pelo apoio e por
tornarem esta convivncia mais descontrada e bem mais feliz em minha estadia de quatro
anos em Natal.
Aos amigos de Guamar Layse, Kelly, Carol, Pedro, Calado, Acarilton, rico, Ira, Gustavo,
Diogo, Felipe, Daniel, Aline, Lucas e Lo pela amizade, apoio, compreenso e por tornar a
convincia mais fcil nos dias de labuta em Guamabeach.
Ao amigo Garcia Jnior pelo apoio e suporte na identificao das espcies.
Aos colegas do laboratrio de Gentica de Recursos Marinhos Gideo, Rodrigo Pantera,
Eurico, Allysson, Amanda, George, Clvis e Paulo por participarem direta ou indiretamente
na realizao deste trabalho.
Em geral gostaria de agradecer a todas as pessoas que de certa forma contriburam na
realizao deste trabalho.
Resumo
Entre os peixes marinhos, as famlias Carangidae e Rachycentridae se apresentam
como grupos de grande importncia comercial pela pesca e potencial para piscicultura
marinha. Entretanto, bases genticas que possam alicerar o futuro cultivo destas
espcies, sobretudo seus aspectos citogenticos so incipientes. Os padres
cromossmicos tm fornecido dados bsicos para a prospeco de processos
biotecnolgicos de manipulao cromossmica voltados ao melhoramento gentico, como
a induo a poliploidia, ginognese e andrognese, assim como obteno de estoques
monossexo e hibridizaes interespecficas. Neste trabalho apresentado um amplo
levantamento citogentico em 10 espcies, sendo sete da famlia Carangidae e de
Rachycentron canadum, espcie monotpica da famlia Rachycentridae. A caracterizao
citogentica clssica e mapeamento in situ de sequncias multignicas foram empregadas.
Adicionalmente em espcies do gnero Selene e em morftipos de Caranx lugubris foram
realizadas comparaes atravs de morfometria geomtrica. Em geral, as espcies
exibiram um marcante conservadorismo cromossmico numrico (2n=48). Apesar de
apresentar, em grande parte, frmulas cariotpicas diferenciadas, conservam diversas
caractersticas cromossmicas tpicas da Ordem Perciformes, como elevado nmero de
elementos monobraquiais, stios Ag-RONs/ DNAr 18S simples e heterocromatina reduzida,
preferencialmente centromrica. Os principais mecanismos envolvidos na diversificao
cariotpica so as inverses pericntricas, com ao secundria de fuses cntricas. Alm
do mapeamento fsico e detalhamento cromossmico para as espcies so apresentados e
discutidos padres de variabilidade intra e diversificao interespecficas, com
identificao de marcadores citotaxonmicos. Este conjunto dos dados propicia um
melhor conhecimento dos padres carioevolutivos destes grupos e condies para o
desenvolvimento de protocolos biotecnolgicos baseados na manipulao cromossmica
para estas espcies Atlnticas.
Abstract
Worldwide, families Carangidae and Rachycentridae represent one of the groups
most important commercial fish, used for food, and great potential for marine aquaculture.
However, the genetic bases that can underpin the future cultivation of these species,
cytogenetic between these aspects are very weak. The chromosomal patterns have
provided basic data for the exploration of biotechnological processes aimed at handling
chromosomal genetic improvement, such as induction of polyploidy, androgenesis and
ginogenesis, as well as obtaining monosex stocks and interspecific hybridizations. This
paper presents a comprehensive cytogenetic survey in 10 species, seven of the family
Carangidae and the monotypic family Rachycentridae. Classical cytogenetic analysis and in
situ mapping of multigene sequences were employed, and additionally for the genus Selene
and morphotypes of Caranx lugubris, comparisons were made using geometric
morphometrics. In general, conservative species exhibit a marked chromosome number
(2n=48). Although present in large part, different karyotypic form, retain many
characteristics typical of chromosomal Order Perciformes, the high number of elements
monobrachyal, Ag-NORs/18S rDNA sites and heterochromatin simply reduced, preferably
centromeric. The main mechanisms involved in karyotypic diversification are the
pericentric inversions, with secondary action of centric fusions. In addition to physical
mapping and chromosome detail for the species are presented and discussed patterns of
intra-and interspecific diversity, cytotaxonomic markers. This data set provides a better
understanding of these patterns caryoevolutyonary groups and conditions for the
development of protocols based on Biotechnology for chromosomal manipulation Atlantic
these species.
Lista de Figuras e Tabelas
Introduo
Figura-1. Relaes filogenticas baseadas em dados morfolgicos (Gushiken, 1988) para
Carangoidei (a) e de tribos da famlia Carangidae (adaptado de Reed et al., 2002) a partir de
sequncias Cit B (b). Pag-18
Tabela-1. Dados citogenticos da famlia Carangidae. Pag-19
Captulo 2
Figura 1. Caritipos de Rachycentron canadum. Colorao convencional (a) destacando os stios Ag-
NORs no par cromossmico no. 2; (b) bandamento C, destacando as RONs como regies
heterocromticas CMA3+/DAPI- ; (c) bandas de replicao, evidenciando os stios de rDNA 18S (par
2) e 5S (pares 3 e 13) como de replicao inicial; (d) double-FISH com sondas de DNAr 18S (rosa) e
5S (verde), evidenciando a localizao dos stios de DNAr 18S no par no. 2 e dos stios de DNAr 5S
nos pares 3 e 13; (e) FISH com seqncias (TTAGGG)n evidenciando a localizao de stios
telomricos nos cromossomos (laranja). Barra = 5 m. Pag-69
Figura 2. Idiograma representativo do complemento cromossmico de Rachycentron canadum,
exibindo o mapeamento citogentico das sequncias ribossomais, Ag-RONs, regies
heterocromticas e bandas de replicao dos cromossomos. Pag-70
Captulo 3
Figura 1. Caritipos das espcies Trachinotus goodei (a, d, g), Trachinotus carolinus (b, e, h) e
Trachinotus falcatus (c, f, i). Colorao convencional (a, b, c) destacando os pares portadores de
stios Ag-RONs; bandamento C (d, e, f); em destaque os pares organizadores nucleolares sob
colorao por CMA3+/DAPI-. Dupla colorao em FISH com sondas de 18S DNAr (verde) e 5S DNAr
(vermelho) (f, g, h). Barra = 5 m. Pag-78
Figura 2. rvore filogentica de parcimnia em algumas espcies da tribo Trachinotini (a),
adaptado de Reed et al. (2002). As relaes moleculares confrontam com uma frmula
cromossmica das espcies de Trachinotus analisadas. Abaixo, uma representao esquematica de
uma nova possibilidade de acrocentrizao (b) e condio derivada de stios de DNAr mltiplos
exclusivo em T. goodei (c). Em destque stios DNAr 18 e 5S em T. Falcatus. Pag-80
Captulo 4
Figura 1. Caritipos das espcies Selene brownii, S setapinnis e S. vomer. (a) Colorao convencional
destacando os stios Ag-RONs no par cromossmico no. 1; (b) bandamento C destacando a regio da
RON com colorao CMA3+/DAPI-; (c) dupla-colorao em FISH com sondas de 18S DNAr (verde) e
5S (vermelho) evidenciando a localizao dos stios de 18S DNAr no primeiro par e 5S DNAr no 9
par nos caritipos; (d) FISH com sondas (TTAGGG)n mostrando os stios telomricos nos
cromossomos. Barra = 5 m. Pag-90
Tabela 1. Distncia de Mahalanobis entre as espcies de Carangidae (diagonal inferior) e valores de
P com testes de permutao de (1000x) (diagonal superior).Pag-90
Figura 2. Variveis cannicas e projeo da forma do corpo e mensuraes de O. palometa
(estrelas pretas), C. lugubris (crculos brancos) S. brownii (quadrados pretos), S. setapinnis (estrelas
brancas), S. vomer (crculos brancos). Abaixo, forma esquemtica comparando entre espcies as
formas. Pag.-91
Captulo 5
Figura 1. Posio geogrfica no Atlntico e detalhe do Arquiplago So Pedro e So Paulo, ponto
de coleta dos morftipos de C. lugubris. Pag-98
Figura 2. Representao esquemtica dos pontos anatmicos dos 12 landmarks (a) definidos para
as anlises morfomtricas em C. lugubris; (1) extremidade do focinho; (2) depresso do perfil
frontal acima do focinho; (3) insero da primeira nadadeira dorsal (4) insero do segundo
ponto de vista dorsal, (5) ltimo raio dorsal, (6) fim da nadaeira anal, (7) insero da anal, (8)
insero nadadeira anal; (9) base final da nadadeira plvica, (10) insero da nadadeira peitoral,
(11 e 12) extremidades anterior e posterior do olho. Pag-105
Figura 3. Dendrograma de similaridade morfolgica, obtido atravs de agrupamento UPGMA, para
espcies de Caranx e Carangoides. Os morftipos de C. lugubris apresentam-se similares entre si,
mas discriminados de espcies morfologicamente mais prximas como C. hippos e C. latus. Um
segundo cluster agrupa C. crysos e C. bartholomaei de corpo alongado. Pag-106
Figura 4. Caritipos dos morftipos I (esquerda) e II (direita) de C. lugubris presentes no ASPSP.
Colorao por Giemsa, com destaque para o par no. 1 portador de stios Ag-RON (a). Bandamento C
(b). Colorao com DAPI/CMA3, exibindo stios GC-ricos dispersos nas regies centromricas e
telomricas da maioria dos pares cromossmicos (c). Double-FISH evidenciando o mapeamento dos
stios 18S DNAr (vermelho) e 5S DNAr (verde). Pag-107
Tabela 1. Espcimes utilizados nas anlises das sequncias de DNA ribossomal 16S, nmero de
acesso no GenBank e seus nmeros de depsito na coleo ictiolgica da UFRN. Pag-108
Tabela 2. Valores mersticos dos elementos seriais nos dois morftipos de C. lugubris e em outras
espcies de Carangidae dos gneros Caranx e Carangoides, com ocorrncia no Atlntico. a
Honebrink (2000); b Smith-Vaniz & Carpenter (2007). Atlantico L. Atlantico Leste; Atlantico O.
Atlantico Oriental. Pag-108
Captulo 6
Figura1. Caritipos de Carangoides bartholomaei (a), Caranx latus (b) e Caranx lugubris (c), sob
colorao convencional. Abaixo respectivamente os padres de distribuio da heterocromatina
para cada espcie. Em destaque, os pares organizadores nucleolares (par 1). Sobreposio
CMA/DAPI nas trs espcies analisadas (g,h e i). Mapeamento cromossmico por dual-color FISH de
sondas DNAr 18S (verde) e 5S (vermelho) em Carangoides bartholomaei (j), Caranx latus (k) e
Caranx lugubris (l). Barra = 5m. Pag-128
Sumrio
1-Introduo
1.1- Aquicultura, aspectos citogenticos e biodiversidade- Pag-14
1.2- Relaes filogenticas das famlias Carangidae e Rachycentridae com vistas
piscicultura marinha. Pag-16
2- Objetivos
3-Material e Mtodos
3.1-Material. Pag-21
3.2-Mtodos. Pag-21
3.2.3- Preparaes cromossmicas. Pag-21
3.2.4-Identificao de padres heterocromticos (bandamento C). Pag-22
3.2.5- Deteco de Regies Organizadoras de Nuclolos (Ag-RONs). Pag-22
3.2.6- Fluorocromos GC- e AT-especficos (CMA3 e DAPI). Pag-22
3.2.7- Hibridao fluorescente in s itu (FISH)Sondas 18S e 5S . Pag-23
3.2.8- Microfotografias e captura de imagens. Pag-24
3.2.9- Anlises Morfomtricas. Pag-25
4- Referncias. Pag-26
Resultados e Discusso
Captulo 1
Protocolos citogenticos e perspectivas biotecnolgicas voltadas piscicultura marinha.
Pag- 31
Captulo 2
Mapeamento cromossmico de seqncias repetitivas em Rachycentron canadum
(Perciformes, Rachycentridae). Implicaes para evoluo cariotpica e perspectivas para
fins biotecnolgicos. Pag- 65
Captulo 3
Perfil discriminatrio de sitios de DNAr e possivel tendncia de acrocentrizao no gnero
Trachinotus. Pag -74
Captulo 4
Peixes-Galo do Atlntico: Independncia dos padres de diferenciao cariotpica e
morfolgica. Pag-86
Captulo 5
Ocorrncia de dois morftipos de Caranx lugubris, (Carangidae) no Arquiplago So Pedro
e So Paulo, meso Atlntico. Pag- 95
Captulo 6
Mapeamento de genes 18S e 5S em espcies pelgicas dos gneros Caranx e Carangoides
(Carangidae).Pag-122
Consideraes finais. Pag-137
1
1- INTRODUO
1.1- Aquicultura, aspectos citogenticos e biodiversidade
Entre as diferentes reas da aquicultura, a piscicultura corresponde atividade de
maior volume em termos de produo mundial, sobretudo a desenvolvida em guas
continentais. Por outro lado, embora a piscicultura marinha venha se desenvolvendo de
forma crescente e em escala global, no geral ainda enfrenta algumas limitaes ao seu
pleno desenvolvimento, como questes sociais e ambientais e o baixo conhecimento da
biodiversidade de algumas regies, do ciclo de vida de espcies e dos seus aspectos
genticos podem ser elencados como empecilhos ao seu pleno desenvolvimento
(Hutchings, 2001; Dulvy et al., 2003).
No Brasil, a aquicultura tem se desenvolvido muito modestamente quando
comparada com outros pases do mundo, frente s expressivas potencialidades da
biodiversidade e condies ambientais do pas. Os grandes problemas enfrentados surgem
da falta de organizao do sistema de transferncia de tecnologia, a carncia de pesquisa
aplicada, do ordenamento e desenvolvimento, bem como da distribuio dos produtos
pesqueiros (Castagnolli, 1996). Embora em mdio prazo, esta atividade venha a ser o setor
que mais oferecer possibilidades de aumento da produo de pescado, so necessrios
estudos que possibilitem a formulao de um programa de desenvolvimento para esta
rea, levando-se em conta as particularidades das diferentes regies brasileiras (Camargo
& Pouey, 2005).
Um passo importante para o sucesso das atividades comerciais da piscicultura
recai na exata compreenso, pelo setor produtivo, das diferenas e perspectivas genticas
que envolvem as populaes naturais e estoques cativos de reprodutores. Populaes
naturais normalmente representam um repositrio de ampla base gentica da espcie,
modelado sob a ao da seleo natural, sua manuteno fonte permanente de
germoplasma a ser utilizado para fins de melhoramento gentico. Estoques cativos de
reprodutores, por outro lado, constituem quase sempre uma amostra gentica limitada,
composto por pequeno nmero de exemplares comparado s populaes naturais, nem
sempre representativa do pool gnico das populaes ou espcie e completamente
dependente do manejo e dos cruzamentos envolvidos para a sua perpetuao.
A gentica aplicada piscicultura abrange quatro principais reas que esto
intimamente interligadas, so elas: a manipulao gentica; manejo gentico,
monitoramento gentico e a conservao gentica. Nas ultimas trs dcadas, estas
2
abordagens comearam a contribuir nos programas de criao de peixes, das quais uma
das mais utilizadas a investigao e aplicaes das informaes cromossmicas (Hussain,
1996; Pandian & Koteeswaran, 1998; Arai, 2001).
Dados cromossmicos relacionados ao melhoramento gentico de peixes
cultivados tm sido foco de discusses e revises durante a ltima dcada (Hulata, 2001).
Estudos cariotpicos tm fornecido informaes bsicas sobre o nmero, tamanho e
morfologia dos cromossomos (Khan et al., 2000), que tem ajudado na compreenso dos
mecanismos evolutivos dos grupos investigados. O conhecimento sobre padres
cromossmicas das espcies fornecem dados bsicos para a padronizao dos processos
de manipulao cromossmica voltados ao melhoramento gentico. Entre estes a induo
da poliploidia, ginognese e andrognese, assim como obteno de estoques monossexo e
hibridizaes interespecficas (Wu et al., 1988; Diter et al., 1993). Estas tcnicas genticas
tm sido amplamente aplicadas em conjuno com o cultivo de espcies aqucolas no
mundo (Arai, 2001; Beardmore et al., 2001; Jankun et al., 2007).
Das 13.000 espcies de peixes marinhos descritos, apenas 2% dessas espcies
foram estudadas sob o ponto de vista citogentico (Brum, 1996). A citogentica representa
uma importante rea dos estudos genticos e o Brasil um dos maiores expoentes. A
caracterizao citogentica de populaes e espcies possibilita a identificao de
polimorfismos, diferenas populacionais sutis e espcies crpticas (Mantovani et al., 2000;
Porto-Foresti, 2006; Molina et al., 2008; Cioffi et al., 2009), que podem ser utilizadas para
o manejo adequado, monitoramento, conservao e a explorao racional dos estoques
pesqueiros.
Os peixes marinhos, comparativamente aos de gua doce apresentam, em geral
uma pequena diversidade no nmero de cromossomos (Brum, 1996). Diferente dos
ambientes continentais, os ambientes marinhos apresentam barreiras fsicas em menor
nmero ou efetividade, o que minimiza o isolamento geogrfico (Lacson, 1992). Essa
condio entre os Perciformes, maior grupo de peixes marinhos, poderia minimizar a
diversificao cariotpica e favorecer um mais amplo compartilhamento entre os grupos
do caritipo basal composto por 48 cromossomos acrocntricos (Ohno, 1970, White, 1973,
Brum, 1996, entre outros). De fato, nesta Ordem, este caritipo encontrado
freqentemente em muitas famlias, tais como Carangidae (Murofushi & Yosida, 1979),
Haemulidae (Aciolly, 2008), Pomacanthidae (Affonso et al., 2000), Pomacentridae (Molina
& Galetti, 2002), dentre outros.
3
Os estudos citogenticos em peixes marinhos neotropicais tm crescido de forma
expressiva, sobretudo em Perciformes (Arajo et al., 2010; Jacobina et al., 2011; Motta-
Neto et al., 2011; Aciolly et al., 2012; dentre outros), apesar de ainda reduzidos frente a
dimenso deste grupo. Em funo da costa brasileira (Atlntico Ocidental) apresentar uma
vasta diversidade ictiofaunstica, dados citogenticos das espcies so ainda reduzidos,
com ausncia de informaes sobre os padres cromossmicos de diversas famlias. Neste
aspecto, as anlises citogenticas em peixes tornam-se especialmente interessantes
porque eles constituem um grupo particular dentre os vertebrados pelo nmero de
espcies, diversidade de formas, comportamento e habitats e pela posio central que
ocupam na evoluo animal (Ohno, 1970). O aprimoramento de tcnicas citogenticas
clssicas e moleculares vem crescentemente permitindo acesso a regies especficas dos
cromossomos. O maior acesso estrutura dos cromossomos aumenta o poder
discriminatrio, entre caritipos aparentemente similares, e revelam mecanismos de
rearranjos insuspeitos (Ozouf-Costaz et al., 1991), bem como so teis na identificao de
homeologias.
1.2 -Relaes filogenticas das famlias Carangidae e Rachycentridae com
vistas piscicultura marinha
No ambiente marinho, Perciformes constitui a ordem dominante, caracterizada
como a maior e mais diversificada dentre os telesteos. Neste grupo a subordem Percoidei
a mais representativa, com 79 famlias, 549 gneros e 3.176 espcies (Nelson, 2006).
Nesta Ordem, a superfamlia Carangoidei representa um dos poucos grupos monofilticos,
constitudo pelas famlias Nematistiidae, Coryphaenidae, Rachycentridae, Echeneidae e
Carangidae (Johnson, 1993). Algumas caractersticas morfolgicas sugerem que
Carangidae, Coryphaenidae, Rachycentridae e Echeneidae formam um grupo
monofiltico (Johnson, 1984), onde Rachycentridae e Echeneidae formam um grupo
monofiltico, tendo Coryphaenidae como grupo-irmo do clado de Nematistiidae e
Carangidae (O'Toole, 2002). Em nmero de espcies Rachycentridae e Nemastiidae so
formadas apenas por uma nica espcie, Coryphaenidae por duas, Echeneidae por oito
(Smith-Vaniz et al., 1999; O'Toole, 2002; Collette, 2003), enquanto que Carangidae, mais
diversificada, abrange 32 gneros e 140 espcies (Smith-Vaniz, 2002).
Em todo o mundo, as famlias Carangidae e Rachycentridae representam um dos
mais importantes grupos de peixes comerciais usados para fins alimentares (Smith-Vaniz
1999). Na famlia Rachycentridae, a espcie monotpica Rachycentron canadum (Cobia),
de ampla distribuio, vivendo em guas tropicais em todo o mundo, sendo importante
4
economicamente e muito bem considerado como um candidato ideal para a aquicultura
eno cenrio mundial. Estes fatores tm estimulado a realizao de pesquisas com esta
espcie nos Estados Unidos, Mxico, Porto Rico, Austrlia, Vietnam, China e Taiwan (FAO,
2006). No Brasil, algumas regies vm tentando buscar solues para o fortalecimento
econmico com bases na aquicultura e vem incentivando polticas de desenvolvimento da
piscicultura marinha atravs de diagnsticos e definies de organismos a serem
cultivados. Atualmente, diversos rgos pblicos vm estudando a implantao no pas de
cultivos desta espcie, Rachycentron canadum, o beijupir, espcie que vem mostrando
grande potencial para a piscicultura marinha devido sua elevada taxa de crescimento
pode alcanar 6 kg em um ano de cultivo, ao alto valor comercial e a qualidade da carne
(Carvalho Filho, 1999; Domingues et al., 2007). J os membros da famlia Carangidae,
representam cerca de 5% dos desembarques anuais de peixes sseos marinhos em todo
mundo. Entretanto, informaes sobre a distribuio e abundncia da maioria dos
carangdeos insuficiente para determinar a viabilidade de explorao ou maior
explorao das espcies (Nakamura, 1980; Honebrink, 2000). Esta reduo de estoques,
alto valor econmico e caractersticas biolgicas vem aumentando as pesquisas e o
emprego de algumas destas espcies, constituintes desta familia na piscicultura marinha.
Carangidae um grupo diverso, constitudo por espcies conhecidas popularmente
como xarus, pmpanos, galos, entre outros. Suas relaes taxonmicas so pouco claras e
uma quantidade considervel de mudanas de nomenclatura vem ocorrendo (Laroche et
al. 1984, Gunn 1990, Honebrink 2000). Dados morfolgicos permitem definir quatro
tribos, sendo elas Trachinotini, Scomberoidini, Naucratini e Carangini. Nestas tribos foram
reconhecidas provisoriamente algumas subfamlias como Trachinotinae, formada pelos
gneros Lichia e Trachinotus, Scomberoidinae, composta por pelos gneros Oligoplites,
Parona e Scomberoides, Naucratinae composta pelos gneros Compogramma, Elagatis,
Naucrates, Seriola e Seriolina e Caranginae, a mais diversificada, formada por 96 espcies,
distribudas em 22 gneros (Smith-Vaniz 1984). Outras filogenias baseadas em
caractersticas morfolgicas foram tambm propostas para Carangidae (Gushiken,
1988). Hipteses filogenticas a partir de sequncias do gene mitocondrial Citocromo b,
revelam suporte para o monofiletismo das subfamlias Caranginae, Naucratinae e
Trachinotinae (Figura, 1), embora a monofilia da tribo Scomberoidini tenha se mostrado
questionvel (Reed et al., 2002).
5
Figura 1. Relaes filogenticas baseadas em dados morfolgicos (Gushiken, 1988) para
Carangoidei (a) e de tribos da famlia Carangidae (b) a partir de sequncias Cit b (adaptado de Reed
et al., 2002).
No que diz respeito aos representantes de Carangidae utilizadas na produo,
vrias espcies, como Pseudocaranx dentex e Trachinotus carolinus tm sido
extensivamente cultivadas em tanques-rede no Japo (Heilman & Spieler, 1999; Ogawa,
1992;). Neste pas a espcie Seriola quinqueradiata j vem sendo cultivada desde 1927, em
gaiolas no mar, a partir da captura de juvenis selvagens (Nakada, 2002). Outras espcies
de Seriola, como S. dumerili, tambm apresentam alto potencial para aquicultura, em
virtude de seu crescimento rpido e alto valor comercial (Mazzola et al., 2000). Mais
recentemente, o cultivo de S. lalandi tem sido implementado comercialmente na Austrlia
e Nova Zelndia, onde dependente de juvenis criados (Poortenaar et al. 2001). No gnero
Caranx, C. melampygus, espcie cujas populaes tem sofrido os efeitos da pesca intensiva
(Shomura, 1987; Friedlander & Dalzell 2004) tem atrado ateno para fins de cultivo.
Do total das cerca de 140 espcies que compem a famlia Carangidae, 25 espcies
(17,8%), de 10 gneros, j dispe de alguma informao citogentica (Tabela 1). No
entanto, a maioria destes estudos est relacionada s espcies do mar Mediterrneo
(Caputo et al., 1996; Sola et al., 2007; Chai et al., 2009).
Um painel mais extenso de marcadores cromossmicos obtidos pela aplicao de
mtodos citogenticos mais resolutivos torna-se necessrio para representantes
Atlnticos da famlia Carangidae. Estes dados possibilitaro analisar a evoluo
cromossmica, bem como a presena de marcadores populacionais ou interespecficos,
subsidiando seu emprego em prticas de manejo e explorao adequada dos estoques
pesqueiros. Anlises citogenticas aprofundadas envolvendo um nmero maior de
gneros e espcies permitiria um primeiro cenrio dos aspectos citogenticos destas
a b
6
famlias Carangidae e Rachycentridae no litoral brasileiro e suporte para seu uso futuro no
melhoramento gentico e desenvolvimento da piscicultura marinha no Brasil.
Tabela 1. Dados citogenticos da famlia Carangidae.
a acrocntrico; st subtelocnrico; m metacntrico; sm submetacntrico, NF=Nmero Fundamental
Espcies 2n NF m/sm st/a Referncias
Alectis ciliaris 48 48 - 48 Murofushi & Yosida, 1979
Atropus atropos 48 - - - Das et al., 1980
Carangoides armatus 48 - - - Das et al., 1980
Carangoides equula 48 48 - 48 Murofushi & Yoshida, 1979
Caranx equula 48 48 - 48 Murofushi & Yoshida, 1979
C. crysos 46 48 2m/sm 44 Netto, 1997
C. sansun 48 50 - 46a/2st Patro & Prasad, 1979
C. sexfasciatus 48 48 - 48 Murofushi & Yosida, 1979
Chloroscombrus chrysurus
48 48 - 48 Pauls, 1993; Netto, 1997
Selene setapinnis 46 48 2m/sm 44 Netto, 1997
Selene vomer 48 50 - 46a/2st Rodrigues et al., 2007
Seriola dumerili 48 50 2sm 46a Vitturi et al., 1986
Seriola dumerili 47 50 1m/2sm 44a Vitturi et al., 1986
Seriola dumerili 48 52 2sm 44a/2st Sola et al., 1997
S. quinqueradiata 48 50 2sm 44a/2st4
6 Ida et al., 1978
Seriola nigrofasciata 48 48 - 48 Tripathy & Das, 1988
Trachinotus carolinus 48 56 8m/sm 40 Rodrigues et al., 2007
T. falcatus 48 58 10m/sm 38 Rodrigues et al., 2007
T. goodei 48 52 4m/sm 44a Rodrigues et al., 2007
Trachurus japonicus 48 66 18 30 Murofushi & Yosida, 1979
T. mediterraneus 48 58 10 38 Vasil'ev, 1980
T. mediterraneus 48 70 4m/4sm 26a/14st Caputo et al., 1996
T. trachurus 48 50 2m 46a Caputo et al., 1996
Selar malam 48 50 2sm 46 Choudhury et al. (1993)
Selar kalla 56 56 - - Choudhury et al. (1993)
http://www.fishbase.com/Eschmeyer/GeneraSummary.cfm?ID=Trachinotushttp://www.fishbase.com/Eschmeyer/EschPiscesSummary.cfm?ID=1011http://filaman.ifm-geomar.de/Genetics/FishGeneticsSummary.cfm?GenusName=Trachurus&SpeciesName=mediterraneus&id=1278&autoctr=1001##7
2- OBJETIVOS
2.1- Objetivo Geral
O presente trabalho objetivou estabelecer os padres cromossmicos das espcies
Atlnticas de importncia comercial que compe a famlia Carangidae, atravs de tcnicas
citogenticas convencionais e hibridao in situ, que subsidiaro uma melhor
compreenso da taxonomia do grupo, da distribuio espacial da variabilidade gentica,
dos aspectos evolutivos dos cromossomos da famlia, conservao da biodiversidade,
manejo adequado dos recursos naturais e determinao de marcadores citotaxonmicos
visando seu uso futuro no estabelecimento de plantis reprodutores para cultivo.
2.2- Objetivos Especficos
1. Determinao da macroestrutura cariotpica das espcies que compe a famlia
Carangidae, no litoral brasileiro, definindo suas tendncias evolutivas e
mecanismos de mudana;
2. Estabelecimento dos padres cromossmicos estruturais das espcies de
Carangidae pelo uso de bandamentos cromossmicos para identificao das
regies organizadoras de nuclolos e da heterocromatina constitutiva e pelo
emprego de fluorocromos base-especficos (DAPI / CMA3);
3. Mapeamento cromossmico dos genes ribossomais 18S e 5S por meio de
hibridao in situ com sondas fluorescentes (FISH);
4. Caracterizao dos padres cromatnicos de Carangidae, revelados atravs do
emprego de endonucleases de restrio e bandas de replicao pela incorporao
in vivo e in vitro do anlogo de base BrdU;
5. Diagnstico citogentico das espcies de Carangidae propiciando sua utilizao na
manejo da pesca e consolidao da piscicultura marinha de espcies com potencial
para cultivo.
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3- MATERIAL E MTODOS
3.1-Material
O material analisado foi coletado em diversos pontos ao longo da costa do Rio
Grande do Norte, Nordeste do Brasil, assim como no Arquiplago de So Pedro e So Paulo
(0055.1'N 02920.7'W) e Atol das Rocas (35136 S, 33495 W) sobretudo em regies
reconhecidamente prioritrias em funo da biodiversidade existente, variedade de
habitats e explorao pesqueira. As coletas foram realizadas usando diferentes apetrechos
de pesca, direcionados para o ambiente a ser estudado e/ou particularidades de cada
grupo taxonmico a fim de obter maior variedade de espcies.
Os espcimes coletados foram acondicionados em sacos plsticos com adio de
oxignio puro, at a sua chegada e acomodao em tanques, nas dependncias do
laboratrio de Gentica de Recursos Marinhos da Universidade Federal do Rio Grande do
Norte para posterior desenvolvimento das prticas citogenticas. Todos os espcimes
utilizados foram fixados em formol por 5 dias e transferidos para lcool etlico 85% para
futura identificao, armazenamento e depsito de exemplares testemunhos em colees
ictiolgicas e museus na Universidade Federal do Rio Grande do Norte e em outras
instituies de pesquisa qualificadas. Identificaes das espcies foram obtidas atravs de
consulta a um taxonomista de grupos marinhos.
3.2- Mtodos
3.2.1-Preparaes cromossmicas
Aps estimulao da diviso celular por meio da inoculao de agentes
mitognicos nos indivduos por 24-48 horas (Molina, 2001), os animais foram sacrificados
para retirada dos tecidos adequados s anlises citogenticas. Cromossomos mitticos
foram obtidos a partir de clulas do rim anterior, segundo a tcnica direta de air-drying
(Bertollo et al., 1978). Alternativamente, procedimentos in vitro, utilizando meio de
cultura RPMI contendo fragmentos de tecido renal (Gold et al., 1996).
A partir da suspenso celular obtida pelos procedimentos acima descritos, foi
realizada a caracterizao cariotpica dos espcimes com uso de colorao convencional.
Aps preparao de lminas coradas com Giemsa 5% em tampo fosfato (pH 6,8), foram
selecionadas as melhores metfases para definio do nmero diplide e confeco do
caritipo dos animais analisados. Os cromossomos foram classificados morfologicamente
de acordo com Levan et al. (1964) e organizados no caritipo em ordem decrescente de
tamanho.
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3.2.2-Identificao de padres heterocromticos (bandamento C)
A heterocromatina constitutiva foi evidenciada pelo bandamento C (Sumner,
1972), com algumas adaptaes de acordo com o material em estudo. As lminas foram
tratadas com uma soluo de HCl 0,2 N, temperatura ambiente, durante 13 minutos e, a
seguir, submergidas numa soluo de hidrxido de brio 5%, temperatura ambiente,
por 1 minuto. Logo aps, as lminas foram lavadas em soluo de HCl 0,2N e incubadas
numa soluo salina 2xSSC, aquecida a 60C, por 30 minutos. Os cromossomos foram
corados com uma soluo do Giemsa 5%, em tampo fosfato pH 6,8 durante 8 minutos.
Aps cada um dos passos acima, as lminas forma lavadas com gua destilada e secas ao
ar.
3.2.3-Deteco de Regies Organizadoras de Nuclolos (Ag-RONs)
Para a deteco das regies organizadoras de nuclolos (RONs) ativas, ser
utilizado o procedimento descrito por Howell & Black (1980), empregando nitrato de
prata (AgNO3). As lminas foram tratadas com uma mistura contendo 2 partes de uma
soluo aquosa de gelatina 2% (acrescida de cido frmico 1% na proporo de 1ml para
cada 100ml de soluo) e 4 partes de uma soluo de nitrato de prata 50%. O material foi
recoberto com lamnula e incubado em estufa a 60 C, por aproximadamente 5 minutos. A
lamnula foi ento retirada com um jato de gua destilada e os cromossomos corados com
Giemsa 5% em tampo fosfato (pH 6,8) por cerca de 30 segundos. Aps esse perodo, as
lminas foram lavadas em gua corrente e secas ao ar.
3.2.4-Colorao com Fluorocromos GC- e AT-especficos (CMA3 e DAPI)
A dupla colorao por fluorocromos base-especficos (CMA3 e DAPI) seguiu a
metodologia descrita por Barros-e-Silva & Guerra (2009). Preparaes cromossmicas
foram submetidas, a seguir, em formamida 70%/2xSSC a 70C por 2 minutos.
Posteriormente, as lminas foram banhadas por duas vezes em 2xSSC temperatura
ambiente por 2 minutos em cada banho. As lminas foram ento transferidas para uma
bateria de lcool 70%, 85% e 100%, por 2 minutos em cada banho. Aps secagem, foram
adicionados 80l de cromomicina A3 em cada lmina, permanecendo 30 minutos em
cmara escura na geladeira. Aps este perodo, as lminas foram banhadas em trs vezes
em PBS 1x, dois minutos em cada banho e imediatamente montadas com 80 l de soluo
de DAPI/Antifading (0,2 g/ml).
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3.2.5-Hibridao fluorescente in situ (FISH) Sondas 18S e 5S
A hibridao in situ fluorescente (FISH) foi realizada de acordo com a metodologia
descrita por Pinkel et al. (1986) com algumas modificaes. As sondas foram marcadas
por nick translation (BioNick Labeling System Invitrogen) de acordo com as instrues
do fabricante. A soluo de hibridao consistiriu de 200 l de formamida 50%, 80 l de
sulfato dextrano 50%, 40 l de 20xSSC, 80 l de gua q.s.p., perfazendo um volume total de
400 l, sendo adicionado 1,5 g de sonda (DNA marcado com biotina). Em seguida, a
soluo de hibridao foi transferida para um banho fervente, durante 10 minutos, para
desnaturao do DNA e, imediatamente aps, para um recipiente com gelo, impedindo a
renaturao por choque trmico. As lminas, contendo as preparaes cromossmicas,
foram lavadas com tampo PBS 1x por 5 minutos temperatura ambiente, sob agitao e
posteriormente desidratadas em srie alcolica (70%, 85% e 100%). Em seguida, foram
colocadas em RNAse (100 g/ml) por 1 hora e 30 minutos, em cmara mida a 37 C. Aps
este perodo as lminas foram lavadas em solues salinas. O material foi desidratado em
uma srie alcolica, 5 minutos em cada banho, e tratado com formamida 70%/2xSSC a 70
C, por 5 minutos, para desnaturao dos cromossomos. Uma nova desidratao em srie
alcolica foi feita. Foram aplicados sobre a lmina, 50 l da soluo de hibridao
contendo a sonda desnaturada, permanecendo overnight a 37o C em cmara mida.
Transcorrido esse tempo, as lmina foram lavadas em soluo de formamida 50%/2xSSC a
42o C por 10 minutos, trs vezes em 0,1xSSC a 60C, 5 minutos em cada lavagem, e em
soluo Tween 20 (0,05%/2xSSC), sob agitao, por 5 minutos. Foi feito um tratamento
com 90 l de NFDM 5% (non fat dry milk leite em p desnatado) em 4xSSC, por 15
minutos temperatura ambiente. A deteco da sonda foi feita, colocando-se sobre as
lminas, 70 l de FITC (fluorescena isotil cianato-avidina conjugada) a 0,25 g/l, por 30
minutos, em cmara mida, com trs lavagens sucessivas com Tween 20, durante 5
minutos em cada lavagem. O sinal de hibridao foi amplificado com cerca de 70 l de anti-
avidina biotina-conjugada, por 30 minutos, com trs lavagens adicionais com Tween 20,
durante 5 minutos em cada lavagem. Este ciclo e o tratamento com FITC sero repetidos
mais uma vez. Finalmente, a lmina ser desidratada em srie alcolica (70%, 85% e
100%), durante 5 minutos em cada banho. Os sinais de hibridao sero detectados com
avidina-FITC e os cromossomos contra-corados com iodeto de propdio (50 g/ml) ou
DAPI (0,2 g/ml).
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3.2.6-Microfotografias e captura de imagens
As preparaes cromossmicas convencionais foram analisadas e fotografadas em
microscpio ptico. As preparaes de FISH e de fluorocromos base-especficos foram
analisadas em fotomicroscpio de epifluorescncia Olympus BX50, equipado com sistema
digital de captura de imagens.
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3.3-Analises Morfomtricas
Para as analises morfomtricas, fotografias sob escala foram obtidas do lado
esquerdo de cada exemplar com uma cmera digital Sony H10 (8,1 megapixels) acoplada a
um trip. Todos os exemplares tiveram o sexo definido por exame macroscpico das
gnadas. Utilizou-se e software TPSDig2 utilizado para localizar os landmarks e as
coordenadas X e Y que foram sobrepostas atravs do software CoordGen, utilizando
anlises Procruster (Rohlf & Slice, 1990). Anlises de componentes principais e variveis
cannicas tambm foram utilizadas para discernir diferenas na morfologia dentro e entre
os grupos de estudo (populaes, espcies, regies de coleta), considerando-se anlise de
significncia de MANOVA quando forem analisados mais de um grupo. Ambos os testes
foram realizados com o software PCAGen e CVAGen respectivamente. A partir da mdia de
distribuio das espcies no grfico de variveis cannicas, foram realizadas matrizes de
deformaes, para comparao de diferenas morfolgicas (Rohlf & Slice, 1990). Todas as
anlises foram realizadas no software MorphoJ 1.02 (Klingenberg, 2008).
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4- Referncias
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Capitulo 1
PROTOCOLOS CITOGENTICOS E PERSPECTIVAS BIOTECNOLGICAS VOLTADAS PISCICULTURA MARINHA
Molina, W.F & Jacobina, U.P
1
PROTOCOLOS CITOGENTICOS E PERSPECTIVAS BIOTECNOLGICAS VOLTADAS PISCICULTURA MARINHA-UMA REVISO
Wagner Franco Molina & Uedson Pereira Jacobina Introduo
O conhecimento dos aspectos da biodiversidade nos ecossistemas
marinhos sensivelmente menor em relao ao ambiente terrestre. Apenas 10%
da investigao sobre a biodiversidade global tm sido dedicado a estes
ecossistemas (Hendriks et al., 2006). Isto particularmente preocupante em face
s mudanas globais decorrentes da sobreexplorao de recursos naturais e as
alteraes climticas. Estas alteraes vm causando efeitos impactantes em vrios
ecossistemas importantes ao ambiente marinho, incluindo regies estuarinas e de
recifes de corais (Pauly et al., 2002; Hughes et al., 2003) gerando efeitos variados
sobre as populaes de peixes (Hendriks, et al., 2006). Atrelado a questes
ambientais a reduo dos estoques pesqueiros naturais est intrinsecamente e
perigosamente relacionada segurana alimentar e ao bem estar social mundial
(Camargo & Pouey, 2005; Jiang, 2010). Neste aspecto, a produo pesqueira
alcanou seu potencial mximo de extrao, sendo incapaz de atender a demanda
mundial de forma sustentvel. Um tero das reservas mundiais de peixes est
esgotado ou em fase de recuperao e necessitam de ser reconstitudas (FAO,
2006). Estima-se caso o ritmo de explorao da pesca extrativa marinha se
mantenha, que haja um colapso global das atividades de pesca comercial at 2048
(Geraque, 2006). Os setores da pesca e aquacultura representam meio de
subsistncia para 540 milhes de pessoas. Alm disto, dependncia deste insumo
constatada pelo consumo histrico alcanado em 2010, contabilizando em mdia
de 17 quilos de pescado por pessoa, ou 15% da dieta mdia de protenas de origem
animal para trs bilhes de pessoas (FAO, 2010). Assim, senso comum que a
aquacultura representa a nica alternativa futura vivel manuteno do consumo
de protena animal de origem aqutica.
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Atualmente, a produo da piscicultura marinha est concentrada
principalmente no salmo do Atlntico (Salmo salar) a espcie cuja produo teve
a maior expanso nos ltimos anos. Outras espcies que tambm tiveram aumento
significativo de produo foram o robalo europeu (Dicentrarchus labrax) e o pargo
(Sparus aurata) (Alarcon & Alvares, 1999; Zanuy, 2001).
Um passo importante para o sucesso desta atividade recai na exata
compreenso, pelo setor produtivo, das diferenas e perspectivas genticas que
envolvem as populaes naturais e estoques cativos de reprodutores. Populaes
naturais normalmente representam um repositrio de ampla base gentica da
espcie, modelado sob ao da seleo natural, sua manuteno fonte
permanente de germoplasma a ser utilizado para fins de melhoramento gentico.
Estoques cativos de reprodutores, por outro lado, constituem quase sempre uma
amostra gentica limitada nem sempre representativo do pool gnico das
populaes ou espcies e completamente dependente do manejo e dos
cruzamentos envolvidos para a sua perpetuao.
Desde meados da dcada de 80, abordagens genticas passaram a
contribuir nos programas de criao de peixes com o emprego de tcnicas clssicas
e modernas, levando a um crescimento vertiginoso entre outras abordagens, da
investigao e aplicaes das informaes cromossmicas (Hussain, 1996; Arai,
1997a,b; Pandian & Koteeswaran, 1998; Jacobina et al., 2011). De fato, os
conhecimentos sobre o cromossomo e marcadores de DNA esto cada vez mais
incorporados aquicultura de forma prtica eficiente. Neste sentido, o
desenvolvimento de tecnologias de manipulao cromossmica, identificao de
sexo cromossmico, criopreservao de gametas, transgnicos e o mapeamento
gentico, abordagens apoiadas no melhor conhecimento dos cromossomos das
espcies e relacionadas ao melhoramento gentico de peixes cultivados, tm sido
foco de discusses e revises durante a ltima dcada (Hulata, 2001).
A piscicultura marinha vem se desenvolvendo de forma crescente em escala
global, contudo em geral enfrenta algumas limitaes ao seu pleno
desenvolvimento, fatores como baixo conhecimento sobre a biodiversidade de
algumas regies, conhecimento limitado sobre o ciclo de vida de espcies, questes
sociais e ambientais e reduzido conhecimento sobre aspectos genticos das
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espcies podem se colocar como empecilhos ao seu pleno desenvolvimento
(Hutchings, 2001; Dulvy et al., 2003).
Diante da importncia da aplicao das informaes e protocolos genticos
na aquicultura marinha, aqui apresentada uma breve reviso sobre os principais
empregos e perspectivas do estudo dos cromossomos relacionados piscicultura
marinha.
Identificao da biodiversidade de espcies e estoques
A citogentica representa o ramo da gentica relativo ao estudo dos
cromossomos quanto a seus aspectos morfolgicos e funcionais, sua variao e
evoluo. Nas ltimas dcadas, a citogentica vem se destacando por uma
abordagem eficiente na caracterizao de grupos naturais, utilizando dados
cariotpicos para identificao de espcies (citotaxonomia) e na elaborao de
padres de relacionamento e ou filogenias (citossistemtica). A grande maioria das
espcies cariotipicamente nica, diferindo de outras em relao ao nmero e a
morfologia cromossmica e/ou em relao a caractersticas estruturais dos seus
cromossomos (Dias & Giuliano-Caetano, 2002).
Cerca de 3.425 espcies e sub-espcies j tm algum nvel de informao
cromossmica conhecida (Arai, 2011). Estes dados tm se mostrado uma
ferramenta auxiliar na taxonomia, uma vez que os mtodos tradicionais de
classificao de espcies com a utilizao de anlises de caracteres morfolgicos
esto sujeitos a uma maior variao geogrfica ou ambiental (Bertollo et al., 1978).
Caracteres cromossmicos vm sendo progressivamente utilizados com sucesso na
identificao de espcies crpticas (Bertollo et al., 1978; Moreira-Filho et al., 1991),
assim como nas relaes entre espcies (Brum & Galetti, 1997). No que diz
respeito aos estudos em peixes, ela tm fornecido importantes subsdios para o
melhor entendimento das relaes evolutivas entre espcies e populaes.
A identificao da biodiversidade uma etapa fundamental para medidas
de conservao dos recursos pesqueiros ameaados alm de contribuir para seu
uso sustentvel e manejo. Caractersticas cromossmicas tm sido relacionadas
entre os mais poderosos marcadores genticos na identificao taxonmica de
unidades evolutivas significativas (Moritz et al., 1996).
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Estudos citogenticos na regio Neotropical tm mostrado algumas
unidades taxonomicas evolutivas como no caso da espcie nominal Hoplias
malabaricus que possui sete cittipos em diverge quanto ao nmero diploide de
2n=39 a 42 cromossmos, com ocorrcia de sistema de cromossomos sexuais
simples ou mltiplo, assim como, ausncia destes (Bertollo, et al., 2000). Alguns
cittipos mostram ampla distribuio geogrfica, enquanto outros parecem ser
endmicos a determinadas bacias hidrogrficas. Situaes de simpatria e sintopia
entre cittipos, sem a deteco de espcimes com frmulas cromossmicas
hbridas, j foram constatadas em vrias localidades, o que refora a diferenciao
existente nesse grupo, sugerindo a inexistncia de fluxo gnico entre os cittipos
(Ferreira et al., 1989; Scavone et al., 1994; Lemos et al., 2002; Pazza & Jlio Jr.,
2003; Born & Bertollo, 2006). Diferenas quanto ao nmero diplide tambm
foram detectadas em Synbranchus marmoratus em que o nmero diplide varia de
2n=42 a 2n=46, assim como a presena de tipos diferenciais de hemoglobina tipo I
(2n=44 a 46) e tipo II (2n=42) (Nakamoto et al., 1986; Torres, 2000). Uma alta
variabilidade na frmula cariotpica tem sido identificada na espcie Astyanax
scabripinnis, que tambm mostra marcada diferenciao relacionada quantidade
e variabilidade de blocos heterocromticos e stios Ag-RONs (Moreira-Filho &
Bertollo, 1991; Mizoguchi et al., 1998; Mantovani et al., 2000).
Neste sentido, estudos citogenticos se mostram teis a diferentes
propsitos na caracterizao de populaes e espcies, seja na identificao de
polimorfismos (Mantovani et al., 2000; Porto-Foresti, 2007; Molina & Galetti,
2008), diferenas populacionais sutis (Cioffi et al., 2009), na deteco de espcies
crpticas (Moreira-Filho et al., 1991; Aguilar & Galetti, 2008; Vicari et al., 2008). De
forma aplicada, estes dados possibilitam o monitoramento e manejo adequado,
visando conservao e a explorao racional dos estoques pesqueiros.
As informaes cariotpicas ainda so incipientes em espcies de peixes
marinhos, que representam uma das grandes fronteiras a serem ultrapassadas
para expanso da piscicultura comercial em alguns pases. Grande parte dos
estudos disponveis tem focado na determinao dos aspectos da macroestrutura
cariotpica de variados grupos, entre eles alguns de grande importncia para a
aquicultura (e.g. Jacobina et al., 2011). Desta forma, tm sido identificados
marcadores citotaxonmicos, sistemas de cromossomos sexuais, cromossomos Bs
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(supranumerrios) e os mecanismos evolutivos envolvidos na sua diferenciao
(Brum, 199; Molina, 2007; Martinez et al., 2009, entre outros).
Tcnicas clssicas de caracterizao cromossmica (colorao convencional,
Ag-RONs, bandamento C) vem sendo empregadas na maior parte dos estudos
citogenticos em vertebrados, assim como em peixes. Estes conhecimentos,
embora apresentem limitaes, tem disponibilizado um conhecimento aplicvel a
vrios fins biotecnolgicos, destacando-se a manipulao cromossmica e a
obteno de linhagens poliplides, ginogenticas, androgenticas e deteco de
hbridos interespecficos (Komen & Thogard, 2007; Piferrer et al., 2011).
Devido possibilidade de variao mesmo entre espcies prximas, as
regies organizadoras nucleolares (RONs) esto entre os marcadores
citotaxonmicos mais empregados. As RONs so regies do DNA responsveis pela
transcrio do RNA ribossmico, frequentemente exibem padres particulares aos
diferentes grupos de peixes, podendo variar no nmero, localizao, intensidade
de colorao e tamanho, com diferenas inter-individuais dentro de uma mesma
espcie ou mesmo em mosaico, entre clulas de um mesmo indivduo (Morelli,
1998). Variaes numricas inter ou intra-individuais no tamanho, localizao e no
nmero j foram descritas em vrios gneros. Em alguns grupos, a presena destes
stios em apenas um par de cromossomos a condio mais frequente. Este padro
j foi observado tanto em famlias dulccolas como Prochilodontidae (Pauls &
Bertollo, 1990), Anostomidae (Galetti et al., 1984), Parodontidae (Moreira-Filho et
al., 1985), assim como em espcies marinhas das famlias Carangidae (Caputo,
1996), Mugilidae (Sola, 2007), Lutjanidae (Rocha & Molina, 2008), Apogonidae
(Arajo et al., 2009), entre outras. Em outros peixes ocorrem NORs mltiplas ou
simples, como Astyanax (Morelli, 1981; Moreira-Filho, 1989; Paganelli, 1990),
Hoplias (Born & Bertollo 2000; Vicari et al., 2003), ou preferencialmente mltiplas
como em Salmo (Martnez et al., 2009).
Um padro muitas vezes distintivo entre os caritipos dos peixes reside na
distribuio e qualificao da heterocromatina. Regies heterocromticas
compreendem DNA repetitivo, identificados preliminarmente pelo bandamento C
ou por fluorocromos base-especficos. Os caritipos de muitas espcies de
Perciformes tem mostrado uma distribuio da heterocromatina principalmente
nas regies centromricas e terminal (Molina, 2007). Contudo, outros grupos
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filogenticos como Characiformes, podem apresentar grandes segmentos
heterocromticos em posio intersticial como em Astyanax (Mantovani et al.,
2000).
Fluorocromos base-especficos vm sendo empregadas acessoriamente
para qualificar as regies cromossmicas heterocromticas em peixes. Em peixes,
as RONs com poucas excees, apresentam-se como regies de intensa
fluorescncia quando submetidos fluorocromos GC-especficos (Schweizer,
1980). Por outro lado, o DAPI (4'-6-diamidino-2-phenylindole) forma complexos
fluorescentes com o DNA, mostrando especificidade por regies ricas em bases AT.
Segmentos heterocromticos ricos em bases AT so menos frequentes em peixes
podendo, contudo, serem encontrados em algumas espcies (Amemiya & Gold,
1986). Estes e outros mtodos vm permitindo a identificao da estrutura,
organizao molecular, o mapeamento de genes especficos, at o comportamento
dos cromossomos nas diferentes fases do ciclo celular.
Mapeamento cromossmico - Hibridao in situ Deteco de seqncias repetitivas e telomricas
Os DNAs satlites representam uma importante poro do genoma
eucarioto composta por diferentes classes de DNA repetitivos, no codificadora e
organizada em tandem, com unidades de cerca de 100-300 pares de bases
(Sumner, 1990; Epplen & Epplen-Haupt, 2002), que podem estar dispersas no
genoma, ou organizadas em matrizes em tandem (Charlesworth et al., 1994;
Koehler et al., 1997).
Unidades de DNAs satlites podem estar presentes de centenas a milhares
de cpias em um genoma. Diferentes famlias de DNA satlite tm sido isoladas,
caracterizadas e localizadas em cromossomos de diversas espcies, evidenciando
uma grande correlao com regies de heterocromatina constitutiva (John, 1988;
Lohe et al., 1993; Lohe & Hilliker, 1995). Unidades monomricas repetidas so
comumente detectadas nas regies centromricas e telomricas de alguns ou de
vrios cromossomos de um determinado organismo, associadas a blocos de
heterocromatina constitutiva (Tyler-Smith & Willard, 1993). Alm da quantidade e
da localizao de sequncias especficas de DNA satlite variarem grandemente
entre espcies distintas, estas muitas vezes mostram-se espcie-especficas, o que
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sugere no somente uma origem distinta, como tambm pode ser resultado de um
processo evolutivo dinmico que leva contnua gerao, amplificao, eliminao
e substituio de famlias de DNAs satlites (Ugarkovic & Plohl, 2002). Embora
anlises envolvendo DNA repetitivos venham sendo realizadas em um grande
nmero de taxa (Singh et al., 1980; Dibartolomeis et al., 1992; Capriglione et al.,
1994; Rajyashri & Singh, 1995; Subramanian et al., 2003; Li et al., 2005; Krzywinski
et al., 2005; Bulazel et al., 2006; Navajas-Perez et al., 2006), ainda se conhece muito
pouco sobre a composio molecular de diferentes tipos de DNAs satlites em
alguns grupos de vertebrados, como em peixes. Estudos em diferentes espcies de
peixes telesteos tm demonstrado que repeties de DNA satlite podem ser teis
em estudos filogenticos (De La Herrn et al., 2001; Saito et al., 2007; Kantek et al.,
2009), para explicitar as relaes entre complexos de espcies (Mantovani et al.,
2004; Vicari et al., 2008; Kantek et al., 2009), determinar origens de cromossomos
supernumerrios (Mestriner et al., 2000; Jesus et al., 2003; Ziegler et al., 2003;
Artoni et al., 2006) e caracterizar cromossomos sexuais (Matsuda et al., 1997;
Devlin et al., 2001; Centofante et al., 2002; Vicente et al., 2003; Vicari et al., 2003).
Um novo e grande salto qualitativo das anlises cromossmicas tem
ocorrido a partir da disponibilizao das tcnicas de hibridao in situ. Estas
metodologias que envolvem sequncias alvo e sondas especficas aumentaram a
resoluo e preciso no mapeamento cromossmico pelo acesso a regies
especficas dos cromossomos, desde genes de cpia simples a unidades repetitivas
particulares (Kasahara, 2009). Alm de sequncias relacionadas a regies
especficas, podem ser obtidas sondas com a inteno de analisar braos
cromossmicos ou cromossomos inteiros. Diante das possibilidades de uso, os
procedimentos de FISH abriram maiores perspectivas para a citogentica
comparativa, tanto voltada para anlises de evoluo cromossmica ou deteco
de caractersticas cariotpicas aplicadas voltadas produo.
A ampliao de estudos acerca da composio e distribuio de diferentes
famlias de DNAs satlites em peixes e outras regies cromossmicas poder
fornecer maiores contribuies caracterizao gentica de diferentes espcies e
compreenso da evoluo do genoma dos peixes, com especial foco em domnios
de heterocromatina.
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Sequncias telomricas
Os telmeros, regies particulares encontradas nas extremidades dos
cromossomos eucariotos so compostos por repeties da sequncia (TTAGGG)n
DNA e protenas (Shippen, 1993), com papel importante na estabilizao
cromossmica prevenindo fuses e degradao (Blackburn & Szostak, 1984). Sua
estrutura bsica e funo se mostram conservados ao longo da evoluo dos
vertebrados (Meyne et al., 1990; Chew et al., 2002). Apesar do conservadorismo
destas regies, o tamanho das sequncias telomricas variam de espcie para
espcie (Martins et al., 2004).
A anlise destas regies so especialmente indicadas na visualizao de
rearranjos de reduo ou aumento cromossmico, sugeridos pela presena de
sinais ectpicos intersticiais (Reed & Phillips, 1995). Situaes deste tipo j foram
identificadas em algumas espcies de interesse comercial, como trutas e salmes
(Abun et al., 1996) e cicldeos, como Oreochromis niloticus (Chew et al., 2002).
Contudo a no ocorrncia de sequncias telomricas internalizadas em
cromossomos que sofreram translocao Robertsoniana tem sido descritos para
algumas espcies de peixes (Molina & Galetti, 2002). Este fato j descrito para
outros grupos vertebrados no incomum (Meyne et al., 1990) e possivelmente
decorrente de perdas durante o processo de fuso ou acmulo de mutaes ou
aquisio de elementos repetitivos gerando ausncia completa da sequncia
original ou reduo ou ausncia de homologia com as sondas limitando sua
deteco.
Marcadores citotaxonmicos e aspectos funcionais DNA ribossomal 18S e 5S
Estudos sobre genes ribossomais tm ganhado destaque em anlises
citogenticas ou moleculares em uma ampla variedade de animais e plantas,
especialmente na caracterizao de espcie e/ou populaes/estoques. Em
eucariotos superiores, estes genes so organizados em duas famlias multignicas
distintas de repeties em tandem, compostas por centenas de milhares de cpias.
Uma classe representada pelo 45S rDNA, unidade transcricional que codifica o
18S, 5,8S e 28S rRNAs, e um espaador intergnico no transcrito (IGS). Os stios
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de DNAr 45S ativos constituem as regies organizadoras de nuclolos (NORs), que
aparecem como constries secundrias, visveis como cromatina menos
condensada, nos cromossomos metafsicos. As protenas associadas s NORs
transcricionalmente ativas so argentoflicas permitindo que estes stios
cromossmicos sejam detectados por reao prata (Santoro, 2005).
A outra classe de genes rRNA codificam para o 5S rRNA que consiste de uma
seqncia altamente conservada de 120pb que separada de cada unidade
transcricional por um espaador no-transcrito varivel (NTS) (Longe David,
1980). A seqncia de genes rRNA so bem conservadas, quando se compara entre
os taxa, enquanto os espaadores no-transcritos mostram grande extenso e
variao de seqncias, que acredita-se proporcione um dinamismo acentuado
para os genes rRNA (Galetti & Martins, 2004).
A tcnica de FISH com sondas para a famlia 45S, em peixes, tem sido
amplamente empregada para validar polimorfismos de Ag-NORs, resultantes de
atividade diferencial de transcrio, assim como decorrentes do nmero variavl
de repeties presentes pelo RNAr.
Ao contrrio do RNAr 45S, que pode ser identificado pela impregnao com
a prata, a localizao dos stios de DNAr 5S realizado por hibridao in situ. O
mapeamento de genes RNAr 5S em diversas espcies de peixes tem evidenciado
stios comumente localizados em poro intersticial dos cromossomos, como
observado em espcies de salmondeos e outras famlias (Fujiwara et al., 1998;
Martins & Galetti, 1999; Vicente et al., 2001).
Na piscicultura a utilizao destes marcadores cromossmicos se revela
importante na identificao de hbridos interespecficos como no caso das espcies
de Piauu (Leporinus macrochepalus) e Piapara (Leporinus elongatus) (Hashimoto,
2008), assim como verificao de poliploides induzidos artificialmente como em
alguns ciprinideos, como no caso do Tropidophoxinellus alburnoides (Carmona et
al.,1997), assim como em salmoniformes na truta arco-ris Salmo gairdneri
(Refestie et al., 1981) e Rhodeus ocellatus (Ueno & Arimoto, 1982), entre outros.
Marcadores cromossmicos tm revelado a letalidade entre cruzamentos
de trutas arco ris (Onchorhynchus mykkis) portadores de polimorfismos nas
regies organizadoras de nuclolo, uma vez que rearranjos cromossmicos
envolvendo uma inverso pericntrica ocasionaram uma disfuno na sntese de
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protenas e consequentemente letalidade no indivduo portador de tal rearranjo.
Neste caso, o indivduo portador de dois segmentos nucleolares no mesmo
cromossomo era uma condio de letalidade (Porto Foresti et al., 2004).
Aspectos citogenticos de cruzamentos heteroespecficos
Na piscicultura, dentre as metodologias de manipulao gentica a que mais
tem sido aplicada a hibridao, que pode envolver o cruzamento entre linhagens
da mesma espcie (intraespecfica) ou grupos geneticamente diferentes pelo
cruzamento entre espcies separadas (interespecfica). Esta tcnica de reproduo
visa alcanar caractersticas especficas desejveis ou melhoramento de uma forma
geral do desempenho no cultivo. Geralmente, resulta na produo de prole que
apresenta um desempenho melhor do que a mdia de ambas as espcies parentais,
conhecido como vigor hbrido ou heterose positiva (Bartley et al., 2001)
At recentemente, anlises citogenticas tm sido consideradas
principalmente como uma ferramenta para estudos evolutivos, sendo pouca
utilizada no manejo e monitoramento de estoques cultivados. Caso as anlises
convencionais no sejam suficientes para caracterizar um grupo ou indivduo sob
anlise, a identificao pode ser baseada em outros marcadores cromossmicos
estruturais derivados de deteco das regies organizadoras de nuclolo, bandas
de replicao pela incorporao da 5-bromodeoxiuridina (5-BrdU), colorao por
fluorocromos base-especficos e o mapeamento de sequncias especficas com o
uso da hibridao in situ fluorescente (FISH) (Ocalewicz et al., 2007; Porto-Foresti
et al., 2006).
Mtodos citogenticos apresentam vrias vantagens em relao a outros
marcadores genticos. Alm do baixo custo, constituem uma forma precisa de se
identificar desde nveis de ploidia, procedncia dos complementos
cromossmicos dos parentais nos produtos resultantes de hibridao
interespecfica (Toledo-Filho et al., 1994; Ocalewicz et al., 2007). Em alguns casos,
o nmero diplide e morfologia cromossmica so similares, como no caso dos
pacus e tambaquis e seus hbridos recprocos. Por outro lado, hbridos triploides
(3n) provenientes do cruzamento destas espcies so precisamente detectveis
entre os hbridos interespecficos gerados (Almeida-Toledo et al., 1987). Algumas
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vezes as espcies parentais apresentam diferentes composies cariotpicas,
relacionadas diferenas no nmero diploide, frmula cariotpica e/ou nmero
fundamental, de tal maneira que, os produtos hbridos podem ser caracterizados
pela valor diploide intermedirio em relao aos parentais ou diferena
morfolgica de alguns cromossomos com qualquer das espcies parentais, como
em Colossoma macropomum e Mylossoma duriventris (Kossowski et al., 1983).
Quando hbridos e parentais apresentam o mesmo caritipo (similaridade
numrica e morfolgica), torna-se necessrio o emprego das metodologias de
bandamento cromossmico para identificao de pares marcadores espcie-
especficas. O padro heterocromtico dos cromossomos permite a precisa
identificao dos parentais e dos hbridos obtidos dos cruzamentos entre o pacu
(Piaractus mesopotamicus) e o tambaqui (Colossoma macropomum) (Almeida-
Toledo et al., 1987). Resultados prticos similares para identificao de hbridos
em peixes tem sido obtidos para diferentes espcies de valor econmico, como em
Cipriniformes carpas (Almeida-Toledo et al., 1995) e Salmoniformes cultivados
(Kendal et al., 2009 ).
De fato, a manipulao gentica que consiste na juno de genomas
evolutivamente diferenciados atravs da hibridao interespecfica induzida de
grande empregabilidade prtica, os resultados obtidos atravs desta tcnica
precisam, entretanto, ser parcimoniosamente interpretados, devido s questes de
segurana ambiental, pelo risco de introgresso de genes exgenos em populaes
naturais e quanto heterogeneidade dos produtos hbridos (Ryman & Utter, 1987;
Toledo-Filho et al., 1988). A caracterizao citogentica dos parentais e a
identificao gentica de estoques hbridos um procedimento bastante
recomendvel para as estaes de piscicultura que utilizam essas tcnicas no
melhoramento animal. Apesar dos riscos biosegurana ambiental os resultados
esperados atravs das hibridao, reforam sua utilizao em algumas condies
diante da possibilidade de manejo adequado a uma menor explorao dos
estoques naturais, ou prticas favorveis dos estoques cultivados, produo de
indivduos com caractersticas qualitativas diferenciadas ao consumo alimentar,
pesca esportiva e produo de peixes ornamentais.
Manipulao cromossmica em peixes marinhos Casos e perspectivas
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O conhecimento prvio dos padres cromossmicos de uma espcie
cultivvel abre perspectivas para a implementao e monitoramento de tcnicas
voltadas produo de peixes. Entre as possibilidades se destaca a manipulao
cromossmica. Metodologias deste tipo vm sendo empregadas com sucesso em
diversas espcies de peixes de grande valor econmico (Beardmore et al., 2001;
Devlin et al., 2002; Zang et al., 2004). A manipulao cromossmica se d pela
interferncia fsica ou funcional nos cromossomos, durante o ciclo celular, por
agentes fsicos ou qumicos. Dois objetivos bsicos tm estimulado pesquisas nesta
rea, o primeiro consiste na manipulao de lotes completos de cromossomos de
uma espcie, conhecido como poliploidizao, o segundo a obteno de
indivduos com genoma de apenas um dos parentais, processos conhecidos como
ginognese (genoma materno preservado) ou andrognese (genoma paterno
preservado).
Poliplides podem ser definidos como organismos com um ou mais
conjuntos de cromossomos adicionais com relao ao nmero mais
freqentemente encontrados na natureza para uma determinada espcie.
Poliploidia tem sido envolvido na especiao de animais e principalmente em
plantas (Mable, 2004; Hegarty & Hiscock, 2007). Nos peixes este mecanismo
parece ter surgido extensivamente, de forma independente, vrias vezes durante a
sua evoluo, com maior incidncia nos grupos mais primitivos (Legatt & Iwama,
2003). Peixes poliplides induzidos artificialmente vm sendo usados na
aquicultura para alcanar esterilidade ou aumento de produo (Donaldson &
Devlin, 1996).
Interaes genticas e epigenticas entre genes redundantes em peixes
poliplides (Comai, 2005), provavelmente influenciaram o destino da sua
evoluo, levando extensa diversidade biolgica atual (Le Comber & Smith,
2004). A poliploidia est relacionada a evoluo de diversos grupos de espcies,
como alguns ciprindeos e cobitdeos (Ueda & Ojima, 1978; Luskov et al., 2002;
Vasil'ev et al., 2003; Juchno & Boro, 2006), bem como alguns outros importantes
na aquicultura como os esturjes e salmondeos (Allendorf & Thorgaard, 1984).
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Processos de poliploidizao espontnea, a partir de alteraes meiticas
ou mitticas, tm sido observados em vrias ordens filogeneticamente distantes
(Schulz, 1967; Thorgaard & Gall, 1979).
O conhecimento do caritipo de vrias espcies de interesse comercial,
possibilitou o monitoramento da manipulao de conjuntos cromossmicos
durante a induo de alguns processos, como a poliploidizao, ginognese e
andrognese. Em peixes essa manipulao compreende, basicamente, a adio ou a
subtrao de um conjunto completo haplide ou diplide, na meiose ou mitose,
respectivamente. Este grupo de organismos oferece vantagens tcnicas em relao
aos vertebrados superiores, entre elas, a fecundao externa, prolificidade e
diferenciao sexual controlvel.
A poliploidizao consiste na produo de indivduos com nmero igual ou
superior a trs conjuntos cromossmicos haplides completos.
Experimentalmente em peixes podem ser produzidos indivduos com diferentes
nveis de ploidia. Poliploides so encontrados espontaneamente em populaes
selvagens (Molina et al., 2007). Com indutores apropriados podem ser facilmente
obtidos em muitas espcies comercialmente importantes de peixes (Piferrer et al.,
2009).
Os trabalhos de induo poliploidia esto direcionados para a obteno
principalmente de indivduos triplides que frequentemente apresentam alto grau
de esterilidade reprodutiva. Esta condio atribuda presena do terceiro
conjunto de cromossomos, que provoca a interrupo na meiose I na
gametognese, resultando em diferentes nveis de supresso do desenvolvimento
gonadal, que neste caso vai depender da espcie e do sexo (Wang et al., 2002; Nam
& Kim, 2004; Francescon et al., 2004). A incapacidade de reproduzir triplides tem
sido considerada uma alternativa para as espcies em que a reproduo deve ser
controlada, como nos casos de introduo de espcies exticas nos ambientes
naturais ou com risco de contato com ecossistemas no nativos e em peixes
transgnicos (Hindar et al., 1991a,b; Youngson et al., 2001).
Em salmondeos, o efeito da esterilidade desejvel por evitar a degradao
fsica e susceptibilidade s doenas relacionadas com a maturao sexual. Desta
forma, possvel a continuidade do crescimento durante o perodo reprodutivo, j
que a energia para o metabolismo reprodutivo ser canalizada para o crescimento
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corpreo. Alm disso, a maturao sexual muitas vezes associado com maior
incidncia de doenas, ou alteraes nas propriedades organolpticas das partes
comestveis, como no caso de muitos salmondeos. Estes problemas tem sido
evitados atravs da induo a poliploidia, particularmente a triploidia (Piferrer et
al., 2009).
Todas as estratgias utilizadas na obteno da poliploidia artificial
envolvem a interferncia na diviso celular durante a meiose ou mitose. A
produo de indivduos triploides, por exemplo, tem sido alcanada atravs de
duas estratgias. A primeira consiste na induo da triploidia diretamente nos
ovos, por tratamento fsico ou qumico, administrado logo aps a fertilizao. O
segundo caminho atravs da obteno de reprodutores tetraplides e posterior
cruzamento com indivduos diplides. Em peixes, esta via pouco recomendada,
pois a sobrevivncia dos indivduos tetraploides bastante reduzida. Comentrios
adicionais e aplicaes a triploidia podem ser encontrados em alguns trabalhos
clssicos como os de Arai (2001), Felip et al. (2001), Hulata (2001), Tiwary et al.
(2004) e Maxime (2008), dentre outros.
Outro objetivo relacionado com a manipulao cromossmica a produo
de linhagens monosexo, obtido atravs de ginognese e andrognese.
Diferentemente da poliploidia, h modos de perpetuao clonal do genoma de um
dos parentais em peixes, tais como a ginognese. Esta condio rara na natureza
e requer gametas de outro indivduo para estimular o processo (Schultz, 1980).
Um exemplo bem estudado de ginognese em meio natural com a espcie
Poecilia formosa (Schartl et al., 1995), Carassius auratus gibelio (Cherfas, 1981;
Yamashita et al., 1993) e Oreochromis niloticus (Carrasco et al., 1999).
A ginognese e andrognese artificial consistem na produo de indivduos
com apenas a informao gentica materna ou paterna, respectivamente. Na
ginognese o ovcito fertilizado por um espermatozide que foi geneticamente
inativado por radiao. Na andrognese o ovcito irradiado e fertilizado com
espermatozide normal. Em ambos os casos a diploidizao pode ser obtida
impedindo-se a 1a diviso mittica. Algumas espcies comerciais tm tido bastante
sucesso na produo de indivduos ginogenticos como, por exemplo, na carpa
comum, Cyprinus carpio (Komen et al., 1991).
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Citogentica e genmica de peixes uma interface
O mapeamento de genomas tornou-se uma ferramenta poderosa para
diversos campos de interesse das pesquisas biolgicas, entre eles aqueles voltados
para