Reprodução clonal garantida pelo pareamento cromossômico da irmã no peixe do dojo

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Anonim

Pesquisadores da Universidade de Hokkaido desenvolveram uma técnica que permite rastrear cromossomos durante a produção de ovos em dojo loach Misgurnus anguillicaudatus. O estudo descobriu como clones femininos dobram seus cromossomos duas vezes para garantir a reprodução clonal.

O dojo loach é um peixe de água doce de fundo nativo do leste da Ásia. A maioria reproduz sexualmente peixes machos e fêmeas. Suas células não-reprodutivas 'somáticas' contêm um conjunto completo de 50 cromossomos - 25 de cada genitor - enquanto seus óvulos reprodutivos e espermatozóides contêm 25 cromossomos.

No entanto, uma população de clones femininos da espécie pode ser encontrada na Ilha de Hokkaido e em outras áreas do Japão. Diferentemente da população feminina sexualmente reprodutora, tanto seus ovos somáticos quanto reprodutivos contêm 50 cromossomos, assegurando sua reprodução clonal. Como o processo reprodutivo leva a 50 cromossomos em óvulos não está claro.

Para entender melhor esse mecanismo, uma equipe de pesquisadores, incluindo Masamichi Kuroda e Takafumi Fujimoto, da Escola de Pós-Graduação em Ciências Pesqueiras da Universidade de Hokkaido, desenvolveram sondas de DNA para rastrear os cromossomos nas células somáticas e reprodutivas do dojo loach. Estudos anteriores sugeriram que a população de clones femininos surgiu quando dois grupos geneticamente distintos dentro da espécie, chamados de A e B para a simplicidade, acasalaram. Kuroda e seus colegas desenvolveram uma sonda de DNA fluorescente que se liga a regiões cromossômicas específicas derivadas do tipo B.

De acordo com os resultados publicados na Chromosome Research, os sinais fluorescentes indicaram que as células somáticas dos clones femininos possuem 25 cromossomos derivados do tipo B, fornecendo evidências de que sua origem ancestral surgiu quando os tipos A e B se cruzaram. Eles então analisaram o processo de produção de ovos usando as sondas de DNA. No dojo de reprodução sexual, células reprodutivas são divididas através do processo normal de meiose, no qual uma única célula contendo um conjunto completo de 50 cromossomos produz um ovo contendo 25 cromossomos. Isso requer a duplicação dos cromossomos uma vez.

Nos clones femininos, a equipe descobriu que o material cromossômico dobra duas vezes, de modo que, quando se divide, cada um deles resulta em uma célula-ovo contendo um conjunto completo de 50 cromossomos. O esperma de peixe ativa esses óvulos para iniciar o desenvolvimento de embriões sem incorporar seu material genético a eles.

Além disso, seus dados sugeriram que os cromossomos irmãos do dobro do cromossomo fazem pares, de modo que a recombinação entre os cromossomos não afeta sua clonalidade. Essa recombinação ocorre normalmente entre os cromossomos derivado do pai e materno.

"Esta é a primeira vez que evidências citogenéticas têm sido encontradas para este tipo de duplicação cromossômica em um peixe unissexual. O estudo adicional poderia ajudar a desenvolver uma produção de mudas capaz de produzir uma grande população de peixes clonados com características desejáveis, "diz Takafumi Fujimoto.

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