Karyotype evolution in progress: A new diploid number in Belostoma candidulum (Heteroptera: Belostomatidae) from Argentina leading to new insights into its ecology and evolution

A novel chromosome complement (2n = 14 = 12 + XY/XX; male/female sex chromosomes), male meiosis behaviour, heterochromatin characterization, and frequency and distribution of chiasmata are described for the first time in specimens from a natural population of the giant water bug, Belostoma candidulum Montandon, 1903 (Heteroptera: Belostomatidae) from Argentina. To date, specimens of B. candidulum have been reported by other authors in a sample from a natural population from Brazil. Our results demonstrate that Argentinean and Brazilian populations have different diploid numbers and chromosomal features. During male meiosis, autosomal bivalents generally show a single chiasma, behave as telokinetic chromosomes (i.e. kinetic activity is restricted to terminal regions), and divide reductionally at anaphase I; in contrast, the sex chromosomes are achiasmatic, behave as univalents and segregate equationally at anaphase I. Among autosomal bivalents of B. candidulum, one is remarkably larger and may present one or two terminal chiasmata, showing rod, V-shaped and ring configurations. Here we propose a new mode of segregation for ring bivalents, since it is not essential that one of the chiasmata is released during anaphase I because alternative sites for microtubule attachment become functional for the normal chromosome segregation to the poles. Heterochromatin content is very scarce in specimens from Argentinean B. candidulum populations, revealing C-positive interstitial and terminal dots in three pairs of autosomes and C-blocks at both ends of X chromosome, whereas the Y chromosome is mainly C-positive. One of the C-positive bands from X and Y chromosomes is DAPI-dull/CMA-bright, which could represent the nucleolus organizing region (NOR) detected by fluorescent in situ hybridization (FISH). The location of the NORs in both sex chromosomes allowed us to use them as a cytological marker to describe their behaviour during meiosis. Despite the fact that specimens from the Argentinean and Brazilian populations have been classified as a single species due to their morphological similarity, our results suggest that both populations are chromosomal races or even morphologically-identical cryptic species. The results obtained support the hypothesis that karyotype of B. candidulum originated through autosomal fusions and the fusion of the X and Y chromosomes with the ancestral NOR-autosomal pair. Lastly, the genus Belostoma represents an excellent model for assessing the main mechanisms involved in the karyotype evolution in organisms with holokinetic chromosomes, from which inferences may be made concerning its broader ecology and evolution.Fil: Chirino, Monica Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Bressa, Maria Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentin

Status embrionów ludzkich na tle zdolności patentowej wynalazków biotechnologicznych

This article presents an overview of the issues surrounding the patenting of inventions concerning the use of the human body, the status of the human embryo and the admissibility of patenting human embryos. In his analysis, the author refers to the provisions of directive 98/44/EC of the European Parliament and of the Council from the 6th July 1998 on the legal protection of biotechnological inventions, which is the main European Union legal act on patenting biological material. Issues discussed in this article refer to article 5 of the above-mentioned directive, according to which the human body, at the various stages of its formation and development, cannot constitute a patentableinvention.This article presents an overview of the issues surrounding the patenting of inventions concerning the use of the human body, the status of the human embryo and the admissibility of patenting human embryos. In his analysis, the author refers to the provisions of directive 98/44/EC of the European Parliament and of the Council from the 6th July 1998 on the legal protection of biotechnological inventions, which is the main European Union legal act on patenting biological material. Issues discussed in this article refer to article 5 of the above-mentioned directive, according to which the human body, at the various stages of its formation and development, cannot constitute a patentableinvention

The significance of cytogenetics for the study of karyotype evolution and taxonomy of water bugs (Heteroptera, Belostomatidae) native to Argentina

Male meiosis behaviour and heterochromatin characterization of three big water bug species were studied. Belostoma dentatum (Mayr, 1863), B. elongatum Montandon, 1908 and B. gestroi Montandon, 1903 possess 2n = 26 + X1X2Y (male). In these species, male meiosis is similar to that previously observed in Belostoma Latreille, 1807. In general, autosomal bivalents show a single chiasma terminally located and divide reductionally at anaphase I. On the other hand, sex chromosomes are achiasmatic, behave as univalents and segregate their chromatids equationally at anaphase I. The analysis of heterochromatin distribution and composition revealed a C-positive block at the terminal region of all autosomes in B. dentatum, a Cpositive block at the terminal region and C-positive interstitial dots on all autosomes in B. elongatum, and a little C-positive band at the terminal region of autosomes in B. gestroi. A C-positive band on one bivalent was DAPI negative/CMA3 positive in the three species. The CMA3-bright band, enriched in GC base pairs, was coincident with a NOR detected by FISH. The results obtained support the hypothesis that all species of Belostoma with multiple sex chromosome systems preserve NORs in autosomal bivalents. The karyotype analyses allow the cytogenetic characterization and identification of these species belonging to a difficult taxonomic group. Besides, the cytogenetic characterization will be useful in discussions about evolutionary trends of the genome organization and karyotype evolution in this genus.Fil: Chirino, Monica Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Entomología Aplicada y Forense; ArgentinaFil: Papeschi, Alba Graciela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Bressa, Maria Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentin

Dipteran chromosomes: a simple method for obtaining high quality chromosomal preparations

For cytogenetic studies it is necessary to develop an efficient method of chromosome preparation with wellpreserved and dispersed chromosomes and little or no cell-wall debris. In this study, we describe a method for obtaining high quality chromosomal preparations of dipteran cells. This procedure combines drop method and air-dry technique and produces a cell suspension with separated and mixed cells. Suspended mitotic cells were then dropped onto a glass slide in order to distribute the cytoplasm and spread the chromosomes. We compare and evaluate different chromosome preparation methods to develop a more reliable procedure for the resolution of chromosome characteristics and chromosome bandings in blow fly mitotic chromosomes. The combined drop and air-dry technique described here is convenient for identification of sex chromosomes. Using this protocol, acceptable high-quality chromosomal spreads with flattened cells and no cell debris, and without damage and/or loss of chromosomes were obtained.Fil: Chirino, Monica Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Laboratorio de Biología Cromosómica; ArgentinaFil: Rossi, Luis Francisco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Laboratorio de Biología Cromosómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bressa, Maria Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Ecología, Genética y Evolución de Buenos Aires; ArgentinaFil: Luaces, Juan Pablo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Laboratorio de Biología Cromosómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Merani, Maria Susana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Laboratorio de Biología Cromosómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Citogenética básica y evolutiva de heterópteros fitófagos de interés agroeconómico de la Argentina

El presente trabajo de Tesis se basa en el estudio citogenético básico y evolutivo de especies de Heteroptera fitófagas de interés agroeconómico para nuestro país. Se analizó el complemento cromosómico y el desarrollo meiótico de las siguientes especies: Hypselonotus bitriangulifer bitriangulifer Berg (2n= 19/20= 16+2m+X0/16+2m+XX), Athaumastus haematicus (Stål, 1859), Leptoglossus impictus (Stål, 1859) y Phthia picta (Drury, 1770) (las tres especies poseen 2n= 21/22= 18+2m+X0, 18+2m+XX) (Coreidae); Largus fasciatus (Blanchard, 1843) y Largus rufipennis Laporte, 1832 (ambas con 2n= 13/14= 12+X0/12+XX) (Largidae); Lygaeus alboornatus Blanchard, 1852 (2n= 12= 10+XY/10+XX) (Lygaeidae sensu lato); Dysdercus albofasciatus Berg, 1878 (2n= 12= 10+neoXY/10+neoXX), Dysdercus chaquensis Freiberg, 1948, Dysdercus imitator Blöte, 1931 y Dysdercus ruficollis (Linnaeus, 1764) (las tres especies con 2n= 13/14= 12+X0/12+XX) (Pyrrhocoridae); Jadera haematoloma (Herrich-Schaeffer, 1847) y Jadera sanguinolenta (Fabricius, 1775) (ambas con 2n= 13/14= 10+2m+X0/10+2m+XX) (Rhopalidae). En este trabajo se han encontrado alteraciones numéricas y estructurales en las especies analizadas de las familias Coreidae, Largidae, Lygaeidae y Pyrrhocoridae. Teniendo en cuenta el número cromosómico diploide modal para Coreidae, en Hypselonotus bitriangulifer bitriangulifer se observó una fusión autosómica que trajo aparejado una reducción del número de pares de autosomas. Los resultados obtenidos en Lygaeus alboornatus (Lygaeidae) muestran que esta especie posee el número cromosómico diploide más bajo mencionado hasta el presente para la subfamilia Lygaeinae, el cual se habría originado a partir del complemento cromosómico diploide atávico a través de una fusión autosómica. En la población de Largus fasciatus (Largidae) se encontró un individuo portador de un cromosoma B, mientras que en una población de Dysdercus albofasciatus (Pyrrhocoridae) cuatro especímenes presentaron un cromosoma supernumerario, que por sus características se habría originado a partir de un autosoma. En una población de Largus rufipennis (Largidae) se encontró un individuo portador de una translocación recíproca desigual entre dos cromosomas no homólogos de tamaño mediano. Finalmente, se encontraron individuos con alteraciones en los cromosomas sexuales en especímenes de Jadera sanguinolenta y J. haematoloma, los que presentaron un polimorfismo cromosómicoen relación con el tamaño del cromosoma sexual. Con respecto a los sistemas cromosómicos de determinación del sexo en Heteroptera, se encontró un sistema sexual neo-XY en Dysdercus albofasciatus, que es original para el género, así como para la familia Pyrrhocoridae, y para Heteroptera en virtud de su origen.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Meiotic studies in Lygaeus alboornatus Blanchard 1852 (Heteroptera, Lygaeidae, Lygaeinae)

The subfamily Lygaeinae comprises 58 genera with about 500 species distributed world-wide. Despite the great biodiversity of the taxon, cytogenetic data of the group is scarce. To date, only 26 species belonging to 12 genera have been cytogenetically described. As it is the rule for the order Heteroptera, all the species possess holokinetic chromosomes, and a pre-reductional type of meiosis, namely at anaphase I the autosomal bivalents divide reductionally while the sex chromosomes are achiasmatic and divide equationally. Available data reveal that all the Lygaeinae are characterised by a modal diploid number of 14 and an XY/XX sex chromosome determining system. In the present study the male meiotic development of Lygaeus alboornatus from Argentina is analysed. The results demonstrate that the species, though sharing the basic chromosomal features from Lygaeinae, has a diploid number of 12 (10+XY), being this chromosome number the lowest reported so far for the subfamily.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Meiotic studies in Lygaeus alboornatus Blanchard 1852 (Heteroptera, Lygaeidae, Lygaeinae)

The subfamily Lygaeinae comprises 58 genera with about 500 species distributed world-wide. Despite the great biodiversity of the taxon, cytogenetic data of the group is scarce. To date, only 26 species belonging to 12 genera have been cytogenetically described. As it is the rule for the order Heteroptera, all the species possess holokinetic chromosomes, and a pre-reductional type of meiosis, namely at anaphase I the autosomal bivalents divide reductionally while the sex chromosomes are achiasmatic and divide equationally. Available data reveal that all the Lygaeinae are characterised by a modal diploid number of 14 and an XY/XX sex chromosome determining system. In the present study the male meiotic development of Lygaeus alboornatus from Argentina is analysed. The results demonstrate that the species, though sharing the basic chromosomal features from Lygaeinae, has a diploid number of 12 (10+XY), being this chromosome number the lowest reported so far for the subfamily.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Purificación catalítica de 1-buteno: estudio cinético y simulación de un reactor industrial de hidrogenación selectiva

El tema de investigación de esta tesis son los procesos catalíticos de hidrotratamiento selectivo de cortes de hidrocarburos insaturados, de cadena de cuatro carbonos, ricos en n-butenos. El presente trabajo se inició en el marco de un Proyecto de Investigación referente a la simulación matemática de reactores industriales de lecho fijo con flujo bifásico de vapor y líquido, aplicados al hidrotratamiento de cortes de C4's. A partir de la revisión de la bibliografía se concluyó que sería necesario desarrollar dos herramientas sobre las cuales la información disponible es insuficiente para llevar a cabo la simulación propuesta. Las dos tareas centrales requeridas son: la formulación de un modelo plausible del reactor industrial de hidrotratamiento y la realización de un estudio cinético experimental destinado a dotar al simulador de información cinética confiable.Doctor en Ingenierí

Purificación catalítica de 1-buteno: estudio cinético y simulación de un reactor industrial de hidrogenación selectiva

El tema de investigación de esta tesis son los procesos catalíticos de hidrotratamiento selectivo de cortes de hidrocarburos insaturados, de cadena de cuatro carbonos, ricos en n-butenos. El presente trabajo se inició en el marco de un Proyecto de Investigación referente a la simulación matemática de reactores industriales de lecho fijo con flujo bifásico de vapor y líquido, aplicados al hidrotratamiento de cortes de C4's. A partir de la revisión de la bibliografía se concluyó que sería necesario desarrollar dos herramientas sobre las cuales la información disponible es insuficiente para llevar a cabo la simulación propuesta. Las dos tareas centrales requeridas son: la formulación de un modelo plausible del reactor industrial de hidrotratamiento y la realización de un estudio cinético experimental destinado a dotar al simulador de información cinética confiable.Facultad de Ingenierí