Contribuições aos estudos de evolução cariotípica das aves e ao ensino de genética

Abstract

Resumo: A citogenética é a ciência que estuda os cromossomos. Nela, as caraterísticas como o número diploide (2n), morfologia, padrões de bandas, e homologias dos cromossomos, podem ter valiosas aplicações sejam em diagnósticos clínicos ou para propor relações evolutivas entre as espécies. A grande diversidade da classe Aves e também o encanto pelo estudo dos cromossomos foram os grandes motivadores no desenvolvimento desta tese. No capítulo I, é apresentado cariótipo de Megaceryle torquata e Chloroceryle americana (Coraciformes, Alcedinidae). Foi observado que M. torquata e C. americana, divergem no número de cromossomos de 2n= 84 para 94, respectivamente. Nossa hipótese é que esta variação teve sua origem em fissões cêntricas, que ocorreram nos macrocromossomos. No capítulo II, é apresentado o cariótipo da espécie Trogon surrucura surrucura (Trogoniformes, Trogonidae) 2n= 82. A pintura cromossômica com as sondas cromossômicas do Gallus gallus e Leucopternis albicollis, evidenciaram que o cariótipo de T. s. surrucura foi derivado por fissões, fusões e inversões intracromossômicas. No capítulo III, é analisada a distribuição cromossômica dos sítios do 45S rDNA em 72 espécies de aves. Embora tenha sido observado que a maioria das espécies preserva o 45S rDNA em um par de microcromossomos. Foi observado que o 45S rDNA também ocorre em macrocromossomos e assim como em múltiplos microcromossomos. As origens destas variações são discutidas através de comparações que foram ancoradas em uma filogenia existente. É sugerido que processos recorrentes de duplicação resultaram em variações do número de cromossomos portadores do cluster 45S rDNA. Enquanto que fusões foram responsáveis pela redistribuição do cluster 45S rDNA de um ancestral localizado em microcromossomos para diferentes macrocromossomos. No capítulo IV, é apresentado o banco de dados citogenéticos para as aves, que foi elaborado nesta tese. Nele são disponibilizados os dados do número diploide para 1032 espécies e de homologia cromossômica com o cariótipo do Gallus gallus para 83 espécies. Assim, espera-se que as informações disponibilizadas no database possam estimular e guiar o desenvolvimento de novos trabalhos. E por último, no capítulo V, é apresentada uma alternativa para o ensino das alterações cromossômicas numéricas, as aneuploidias. A atividade é proposta na forma de um jogo de cartas, que são combinadas aos pares durante a montagem do cariótipo, originando assim diferentes aneuploidias. Palavras-chave: Cromossomo. Jogo. Genética. Aves. 45S rDNA.

Abstract: Cytogenetics is the science that studies the chromosomes. In it, features such as diploid number (2n), morphology, band patterns, and chromosome homologies may have valuable applications in clinical diagnostics or to propose evolutionary relationships between species. The great diversity of the class Aves and also the charm by the study of the chromosomes were the great motivators in the development of this thesis. In chapter I, it presents karyotype of Megaceryle torquata and Chloroceryle americana (Coraciformes, Alcedinidae). It was observed that M. torquata and C. americana, differ in the number of chromosomes from 2n = 84 to 94, respectively. Our hypothesis is that this variation had its origin in centric fissions, which occurred in macrochromosomes. In chapter II, the karyotype of the species Trogon surrucura surrucura (Trogoniformes, Trogonidae) 2n = 82 is presented. The chromosome painting with the chromosome probes of Gallus gallus and Leucopternis albicollis, showed that the karyotype of T. s. surrucura was derived by intrachromosomal fissions, fusions and inversions. In Chapter III, the chromosomal distribution of the 45S rDNA sites in 72 species of birds is analyzed. Although it has been observed that most species preserve the 45S rDNA in a pair of microchromosomes. It has been observed that 45S rDNA also occurs in macrochromosomes and as in multiple microchromosomes. The origins of these variations are discussed through comparisons that were anchored in an existing phylogeny. It is suggested that recurring duplication processes resulted in variations in the number of chromosomes carrying the 45S rDNA cluster. While fusions were responsible for the redistribution of the 45S rDNA cluster from an ancestor located in microchromosomes to different macrochromosomes. In Chapter IV, the cytogenetic database for birds is presented, which was elaborated in this thesis. The data of the diploid number for 1032 species and chromosome homology with the G. gallus karyotype for 83 species are available. Thus, it is expected that the information available in the database can stimulate and guide the development of new works. Finally, in Chapter V, an alternative for the teaching of numerical chromosomal alterations, aneuploidies, is presented. The activity is proposed in the form of a card game, which are combined in pairs during the assembly of the karyotype, thus giving rise to different aneuploidies. Key- words: Chromosome. Game. Genetics. Birds. 45S rDNA.