Marcadores protéicos de sinapse e dinâmica de quebras de DNA programadas em meiose aquiasmática do Escorpião T. silvestris (Scorpiones: Buthidae)

Resumo

Análises meióticas realizadas em escorpiões Buthidae, por microscopia óptica e eletrônica, demonstraram bivalentes holocinéticos, heterosinápticos e com ausência de quiasmas e nódulos de recombinação durante a meiose do macho. No presente estudo analisamos o mecanismo sináptico e a dinâmica de quebras programadas de cadeias de DNA na meiose do butídeo Tityus silvestris por imunofluorescência. Preparações meióticas fixadas em paraformaldeído 2%, foram submetidas à imunodetecção com anticorpos primários anti-SMC3 e anti-?H2AX, bem como Imuno-FISH com sonda telomérica de artrópodes (TTAGG) e anti-SMC3. Nossos resultados demonstraram que o cariótipo de Tityus silvestris apresenta 2n = 24, com morfologia holocêntrica e ausência de cromossomos sexuais heteromórficos. Imuno-FISH com sonda telomérica e anti-SMC3 (que detecta eixos axiais/laterais do complexo sinaptonêmico) permitiu analisar a progressão da sinapse neste escorpião: em leptóteno, a coesina SMC3 apresenta-se na forma de pontuações e curtos filamentos; no início do zigóteno, cromossomos são organizados em configuração bouquet, e a sinapse inicia-se a partir das regiões teloméricas; em paquítenos iniciais, gaps foram observados ao longo de alguns complexos sinaptonêmicos; em paquítenos tardios, a sinapse completa-se, permitindo individualizar os 12 bivalentes; finalmente, em células pós-paquitênicas, o eixo SMC3 localiza-se centralmente ao longo de cada bivalente até Metáfase I. Em relação aos eventos iniciais do processo de recombinação, quebras de cadeias duplas de DNA (evidenciadas por ?H2AX) iniciam-se em núcleos pré-leptóteno. A variante histônica ?H2AX é localizada sobre eixo SMC3, distribuindo-se de acordo com o avanço da sinapse em zigóteno e desaparecendo no final do Paquíteno. Nossos resultados mostraram que na meiose de T. silvestris, formação de quebras programadas de DNA ocorrem antes do início da sinapse, diferindo do padrão observado em Drosophila melanogaster e C. elegans. A ocorrência de ?H2AX durante a meiose aquiasmática deste escorpião sugere que quebras de cadeia dupla de DNA durante a prófase I, sejam reperadas por um mecanismo distinto ao da recombinação homóloga. Finalmente, apesar da aparente ausência de recombinação, o reparo de quebras de DNA programadas é necessário para o progresso normal da meiose em T. silvestris.