Os cromossomos sexuais como fonte geradora de diferenciação genética. O gênero Pyrrhulina (Characiformes, Lebiasinidae) como modelo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferreira, Pedro Henrique Narciso
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15137
Resumo: Allopatric processes are generally considered among the main causes of the striking Neotropical biodiversity. However, the role of chromosomal rearrangements and neo-sex chromosomes in genetic diversity and speciation remains still little investigated. Here, we aimed to infer the relative contribution of allopatry, chromosomal rearrangements, and sex chromosomes to genetic divergence in five Pyrrhulina species using population genomic analyses coupled with cytogenetic data. Our results highlighted that the distribution of the genetic diversity is consistent with their chromosomal and geographical data and was mainly influenced by long-distance allopatry. The results of PCoA indicated a clear clustering of species located in the same geographical region, except for P. semifasciata, that is in sympatry with P. brevis. In fastStructure K=4 result, only P. australis and P. marilynae were grouped, and with K=3 P. obermulleri and P. brevis were further combined. In this case, geographically close species showed genetically similarity, indicating speciation mechanisms that are largely dependent of allopatry. The effect of allopatry also were amplified when coupled with the occurrence of chromosomal rearrangements, as observed for P. marilynae, the species with highly rearranged karyotype (2n=32). Besides, the genetic structure analyzes indicated great differentiation in P. semifasciata, suggesting that the presence of the X1X2Y sex chromosome system, exclusively present in individuals of this species, caused high genetic differentiation and showing that such effect was significant even in sympatry. In summary, the distribution of genetic diversity among the analyzed species is mainly influenced long-distance allopatry, but the occurrence of chromosomal rearrangements, especially the sex-related ones contributed to the fixation of genetic differences which may lead to reproductive isolation and a consequent speciation process within the genus
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Here, we aimed to infer the relative contribution of allopatry, chromosomal rearrangements, and sex chromosomes to genetic divergence in five Pyrrhulina species using population genomic analyses coupled with cytogenetic data. Our results highlighted that the distribution of the genetic diversity is consistent with their chromosomal and geographical data and was mainly influenced by long-distance allopatry. The results of PCoA indicated a clear clustering of species located in the same geographical region, except for P. semifasciata, that is in sympatry with P. brevis. In fastStructure K=4 result, only P. australis and P. marilynae were grouped, and with K=3 P. obermulleri and P. brevis were further combined. In this case, geographically close species showed genetically similarity, indicating speciation mechanisms that are largely dependent of allopatry. The effect of allopatry also were amplified when coupled with the occurrence of chromosomal rearrangements, as observed for P. marilynae, the species with highly rearranged karyotype (2n=32). Besides, the genetic structure analyzes indicated great differentiation in P. semifasciata, suggesting that the presence of the X1X2Y sex chromosome system, exclusively present in individuals of this species, caused high genetic differentiation and showing that such effect was significant even in sympatry. In summary, the distribution of genetic diversity among the analyzed species is mainly influenced long-distance allopatry, but the occurrence of chromosomal rearrangements, especially the sex-related ones contributed to the fixation of genetic differences which may lead to reproductive isolation and a consequent speciation process within the genusOs processos alopátricos são geralmente considerados uma das principais causas da notável biodiversidade da região Neotropical. No entanto, o papel dos rearranjos cromossômicos e dos cromossomos neo-sexuais na diversidade genética e especiação ainda é pouco investigado. Aqui, nosso objetivo foi inferir a contribuição relativa da alopatria, rearranjos cromossômicos e cromossomos sexuais para a divergência genética em cinco espécies de Pyrrhulina usando análises genômicas populacionais juntamente com dados citogenéticos. Nossos resultados destacaram que a distribuição da diversidade genética é consistente com seus dados cromossômicos e geográficos e foi influenciada principalmente pela alopatria de longa distância. Os resultados da PCoA indicaram um claro agrupamento de espécies localizadas na mesma região geográfica, exceto para P. semifasciata, que está em simpatria com P. brevis. No resultado do fastSTRUCTURE K = 4, apenas P. australis e P. marilynae foram agrupadas, e com K = 3 P. obermulleri e P. brevis foram posteriormente combinados. Neste caso, mostrou que espécies próximas geograficamente são geneticamente semelhantes, indicando mecanismos de especiação que são amplamente dependentes da alopatria. O efeito da alopatria também foi amplificado quando acoplado à ocorrência de rearranjos cromossômicos, como observado para P. marilynae, a espécie com cariótipo altamente rearranjado (2n = 32). Além disso, a estrutura genética indicou grande diferenciação em P. semifasciata, evidenciando que a presença do sistema cromossômico sexual X1X2Y, presente exclusivamente em indivíduos desta espécie, causou alta diferenciação genética e mostrando que tal efeito foi significativo mesmo na simpatria. Em suma, a distribuição da diversidade genética entre as espécies analisadas é influenciada principalmente pela alopatria de longa distância, mas a ocorrência de rearranjos cromossômicos, principalmente os relacionados ao sexo, contribuíram para a fixação de diferenças genéticas que podem levar ao isolamento reprodutivo e consequente processo de especiação dentro do gêneroConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosBiotecnologia - BiotecUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessPeixesCromossomos SexuaisDiversidade GenéticaSNPsEspeciaçãoAlopatriaFishSex chromosomesGenetic diversitySpeciationAllopatryCIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICAOs cromossomos sexuais como fonte geradora de diferenciação genética. O gênero Pyrrhulina (Characiformes, Lebiasinidae) como modeloSex chromosomes as a source of genetic differentiation. The genus Pyrrhulina (Characiformes, Lebiasinidae) as a modelinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis600600b27fbb2e-c4ae-4e52-8c47-a2a23d96a662reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINAL743491_PedroHenriqueNarcisoFerreira_TCCFinal.pdf743491_PedroHenriqueNarcisoFerreira_TCCFinal.pdfTrabalho de Conclusão de Cursoapplication/pdf1063001https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15137/1/743491_PedroHenriqueNarcisoFerreira_TCCFinal.pdf4c2b164d1f48ecbf91d6fc0fe5c6f9efMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15137/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52TEXT743491_PedroHenriqueNarcisoFerreira_TCCFinal.pdf.txt743491_PedroHenriqueNarcisoFerreira_TCCFinal.pdf.txtExtracted texttext/plain61530https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15137/3/743491_PedroHenriqueNarcisoFerreira_TCCFinal.pdf.txt6658724729b95b432265dcd632d33dd9MD53THUMBNAIL743491_PedroHenriqueNarcisoFerreira_TCCFinal.pdf.jpg743491_PedroHenriqueNarcisoFerreira_TCCFinal.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5377https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/15137/4/743491_PedroHenriqueNarcisoFerreira_TCCFinal.pdf.jpg26095a0cf2cd683cce84bb0cd71bf6cbMD54ufscar/151372023-09-18 18:32:20.716oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/15137Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:20Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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