Filogenômica em Morcegos Filostomídeos (Chiroptera; Phyllostomidae) Anderson Gomes IFPA

Transcrição

1 Filogenômica em Morcegos Filostomídeos (Chiroptera; Phyllostomidae) Anderson Gomes IFPA

2 FILOGENÔMICA EM MORCEGOS PERTENCENTES A FAMÍLIA PHYLLOSTOMIDAE (MAMMALIA, CHIROPTERA) Prf. Dr. Anderson José Baia Gomes

3 1 Introdução Os morcegos correspondem ao Mammalia e Ordem Chiroptera; Filo Chordata; Classe É a segunda maior Ordem em número de espécies dentro da Classe Mammalia. Apresentando 202 gêneros e 1116 espécies Divididos em duas subordens:

4 Yinpterochiroptera Yangochiroptera

5 Família Phyllostomidae Distribuição dos morcegos da família Phyllostomidae. Adaptado de Hill & Smith, 1986.

6 Posição Filogenética da Família Phyllostomidae Árvore de ML extraído de Teeling et al. 2005

7 Família Phyllostomidae Terceira mais especiosa 55 gêneros 160 espécies

8 A diversidade de caracteres presentes nesta família tem sido problemática para a sistemática; Como conseqüência a sistemática dos filostomídeos foi estudada por mais de um século sem haver um consenso; Segundo Jones et al. (2002), os estudos das relações de parentesco dos filostomídeos compõem mais de um terço de todos os estudos sistemáticos realizados em morcegos; Subfamílias (variação de 2-11 subfamílias); Diferentes conjuntos de dados vem sendo utilizados para elucidação das relações de parentesco, incluindo: morfologia, cromossomos, aloenzimas, sitios de restrição de DNA, analise de sequências de DNA.

9 Filograma retirada de Wetterer et al. (2000) a partir da análise de MP de 150 caracteres, principalmente morfológicos, de 63 taxa. Os números acima indicam valores de decaimento; números abaixo indicam valores do bootstrap. Filograma mostrando as relações de divergência de seqüência entre os gêneros de Phyllostomidae. Extraído de Baker et al 2003

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11 Citogenética e Evolução na Família Phyllostomidae Importância dos rearranjos cromossômicos; Segundo Rokas & Holland (2000), tais rearranjos apresentam uma ocorrência rara no genoma ( rare genomic changes ) e são potencialmente usados como marcadores filogenéticos; Grande variação cariotípica entre os gêneros; Número diplóide variando de 2n = 14 a 2n = 46 e número fundamental de braços autossômicos (NF) variando de 20 a 68; Impossível definir os rearranjos apenas por bandeamento G.

12 Variação Interespecífica

13 Cariótipo de Rhinophylla pumilio extraído de Gomes et al X Cariótipos G-badeados de Glossophaga; Monophyllus, Erophylla, Phyllonycteris e Brachyphylla, da esquerda pra direita. Extraído de Baker and Bass, (1979). Cariótio G-badeado de Carollia brevicauda. Extraído de Pieczarka et al. (2005)

14 Hibridização in situ Fluorescente (FISH)

15 Pintura Cromossômica Combina a informação citológica sobre a morfologia cromossômica e nuclear com a informação molecular do DNA; O genoma completo de uma espécie, cromossomos inteiros ou regiões cromossômicas podem ser especificamente visualizadas; Estudo dos rearranjos cromossômicos que ocorerram durante a evolução; Determinação das relações filogenéticas.

16 Métodos derivados da Pintura Cromossômica

17 Pintura Cromossômica em Morcegos

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19 Filogenômica O termo que de várias maneiras tem sido usado para se referir a análise que envolve dados de genoma e reconstruções evolutivas

20 Como utilizar os dados cromossômicos para reconstuir a filogenia de um determinado grupo????

21 Esp 4 Esp 1 Esp 2 Esp 3

22 Construção da Matriz de Dados Inv. 2 Inv. 3 4\7 5\6 Esp Esp Esp Esp

23 Montagem do Cladograma

24 Exemplo 1 Chromosomal phylogeny of Vampyressine bats (Chiroptera, Phyllostomidae) with evidence of two new sex chromosome systems Gomes, A.J.B. 1,4 ; Rodrigues, L.R.R. 2 ; Nagamachi, C.Y 1,5 ; Benathar, T.C.M 1,3 ; Ribas, T.F.A. 1,3 ; O Brien, P.C.M. 6 ; Yang, F. 7 ; Ferguson-Smith, M.A. 6 ; Pieczarka, J.C. 1,5,@

25 Introdução A subtribo Vampyressina é um grupo diversificado de morcegos frugívoros com sete gêneros e 41 espécies atualmente descritas (Hoofer & Baker 2006); Problemas sistemáticos quanto o estatus genérico dos gêneros Vampyriscus e Vampyressa e sua relação com os gêneros Chiroderma, Ectohylla e Mesophylla (Hoofer & Baker 2006); Consenso a partir de dados morfológicos sobre a relação entre Ectohylla e Mesophylla (Goodwin 1963, Owen 1987, Wetterer et al. 2000); A maioria do dados moleculares apoia a relação entre os gêneros Mesophylla e Vampyressa (Baker et al. 2003, Porter & Baker 2004; Hoofer & Baker 2006);

26 Apenas um trabalho publicado por Starret & Caseber (1968) baseado na análise cranio-dental apoia a relação entre Mesophylla e Vampyressa; Por outro lado, apenas um trabalho de molecular, a partir da análise de sítios de restrição dos genes mitocondriais ND3 e ND4 publicado por Lim et al. (2003), corrobora os dados morfológicos (Mesophylla + Ectophylla); Entretato Hoofer & Baker (2006) a partir de uma re-análise das sequências desses genes, corrobora os dados moleculares; Os dados citogenéticos deram os primeiros indícios da relação de parentesco entre Mesophylla e Vampyressa (Baker & Hsu 1970, Baker et al. 1973, Greenbaum et al. 1975, Gardner 1977);

27 Neste sentido nós analisamos representantes de todos os gêneros da subtribo Vampyressina através de dados de bandeamentos cromosômicos e FISH com sondas de rdna e telomero; Analisamos comparativamente, a partir de dados de bandeamentos e pintura cromossômica multidirecional com sondas de CBR e PHA, a fim de construir uma mapa genômico, com intuito de gerar uma filogenia que dei suporte para classificações baseados em dados morfológicos e/ou moleculares.

28 Espécies analisadas

29 PHA 7 2n= 30/31; NF= 56 CBR= 27 PHA= 25 CBR 9 / 8 CBR 3/ 1/ 2 2n=42, NF=50 CBR= 33 PHA= 32 Fonte: Pieczarka et al. (2013) PHA 12+13/15/X

30 PHA 9 2n= 36, NF= 62 CBR= 32 PHA= 30 Fonte: Pieczarka et al. (2013) CBR 9 CVI 2n= 26; NF=48 CBR= 25 PHA= 23

31 VBI 2n= 26; NF=48 CBR= 25 PHA= 23 VBR 2n= 24; NF=44 CBR= 25 PHA= 23

32 VTH 2n= 24F/23M; NF=20 (CBR= 28; PHA= 29) MMA 2n= 22F/ 21M; NF=18 (CBR= 28; PHA= 30)

33 PIN 2n= 30; NF=56 VCA 2n= 30; NF=56

34 Análise comparativa

35 TABELA 2: MATRIZ BINÁRIA DOS CARACETRES CROMOSSÔMICOS characters used in the phylogenic analyzes. No. Character PHA PHA AOB PIN VCA UMA UBI CVI VBI VBR VTH MMA 1 Ent Fi q/12q/12p q/12q prox p/13p p/8p p/3q q/12q prox/8q q/12pq/13qdist/2 q Ent FI q/13q term Ent Fi Y mutiple X entire Y compound biarmed Y compound acro PE 7p/

36 Programas Para Análise de Máxima Parcimônia

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40 Evolução do sistema de determinação do Sexo em MMA e VTH VTH MMA

41 Exemplo 2 Evolução cromossômica e filogenia em representantes da família Phyllostomidae (Mammalia, Chiroptera). Perspectiva cromossômica sobre a posição filogenética da subfamília Carolliinae

42 Introdução Dois gêneros (Carollia e Rhinophylla) e treze espécies descritas (sensu Wetterer et al. 2000); Relações de parentesco controverso; Estudos evolutivos utilizando caracteres de dentição, trato reprodutivo de fêmeas e distância imunológica apóiam a monofilia de Carolliinae juntamente com os Stenodermatinae; Dados de consenso entre morfologia, imunologia e dados cromossômicos; sítios de restrição de DNA ribossomal e mitocondrial; e seqüenciamento gênico não apóiam a relação de parentesco entre os gêneros Carollia e Rhinophylla.

43 Subfamília Glyphonycterinae (sensu Baker et al. 2003) Considerados como subgêneros dentro de Micronycteris; Elevados ao nível genérico por Simmos & Voss (1998) e Wetterer et al. (2000); Elevados ao nível de subfamília por Baker et al. (2003), sendo agrupada junto com a subfamília Carolliinae (Baker et al. 2003; Datzmann et al. 2010).

44 Neste sentido, nós apresentamos dados de pintura cromossômica multidirecional utilizando sondas de cromossomos totais de Carollia brevicauda e Phyllostomus hastatus (Chiroptera, Phyllostomidae); Apresentamos dados correlacionados de associações segmentais de cromossomos humanos em representantes de oito das onze subfamílias de morcegos filostomídeos (sensu Baker et al. 2003), com intuito de confrontar as diferenças topológicas observadas por dados morfológicos e moleculares com respeito à posição filogenética da subfamília Carolliinae.

45 Resultados

46 Espécies analisadas

47 2n= 34; NF=62 CBR= 27 PHA= 17

48 2n= 38; NF=68 CBR= 29 PHA= 24

49 2n=28; NF=52 CBR= 24 PHA= 21

50 2n= 32; NF=60 CBR= 26 PHA= 18

51 2n= 32; NF=60 MMY= 25

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53 Nº de caracteres= 121 Informativos= 20 IC= 0,889 IH= 0,112

54 Complementaridade cromossômica com sondas humanas Volleth et al. (1999) Volleth et al. (2011) Volleth et al. (2002)

55 Cariótipo ancestral de Phyllostomidae 2n= 46 ; NF= 60

56 Cariótipo ancestral para Phyllostomidae Está hipótese de cariótipo ancestral tem como base a polarização dos caracteres cromossômomicos utilizando espécies fora da superfamilia Noctilionoidea (Teeling et al. 2005, Miller-Butterworth et al. 2007); Grande parte das associações segmentais humanas presentes no cariótipo ancestral de Phyllostomidae estão prensentes no cariótipo ancestral dos mamíferos eutérios (Kemkemer et al. 2009, Yang et al. 2003); Além disso, todas as associações sintênicas consideradas como específicas para ordem Chiroptera também mantiveram-se conservadas no cariótipo ancestral de Phyllostomidae: 5a:7b:16b, 4a:10b, 18/20, 13a:8b:4c, 1a:6b, 11:22b:12b (Volleth et al. 2002, 2011);

57 Kemkemer et al. (2009) Yang et al. (2003)

58 Obrigado!

59 FIM