Detection of mitochondrial DNA heteroplasmy suggests a doubly uniparental inheritance pattern in the mussel Mytella charruana

Authors

  • Francisco Arimatéia Alves
  • Colin Robert Beasley
  • Walter Randolph Hoeh
  • Rossineide Martins da Rocha
  • Luiz Ricardo Simone
  • Claudia Helena Tagliaro

Keywords:

DUI, COI, estuarine, Mytilidae, Bivalvia

Abstract

The unusual type of mitochondrial DNA (mtDNA) transmission in which females pass on their mtDNA F to both sons and daughters, and males pass on their mtDNA M to their sons, is termed Doubly Uniparental Inheritance (DUI) and has been observed in several bivalve mollusk families, including the Mytilidae. The present study found mitochondrial heteroplasmy in Mytella charruana, a tropical estuarine mytilid, which is most likely due to the occurrence of DUI. Cytochrome oxidase c subunit I (COI) sequences provide evidence for the presence of mtDNA M in the gonad and adductor muscle of male M. charruana. Intraspecific COI mtDNA F and mtDNA M mitotype divergence (p-distances) in M. charruana ranged from 20.5% to 20.8%. COI phylogenetic trees suggest that mtDNA M arose before M. charruana, Perna perna and Mytella guyanensis split, though independently of the DUI event that occurred in the genera Mytilus and Brachidontes. The comparison of COI gene products of mtDNA M among M. charruana and other bivalves, including mytilids, has shown that they all have important differences, suggesting independent evolutionary changes in their male COI lineages.

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Author Biographies

Francisco Arimatéia Alves

Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecular, do Instituro de Ciências Biológicas da UFPA, desenvolvendo projeto " BIOPROSPECÇÃO DE MOLÉCULAS PROTEICAS DE CIANOBACTÉRIAS DO RIO PARÁ -BARCARENA, PARÁ, AMAZÔNIA, BRASIL ". Mestre em Biologia Ambiental no curso de Ecologia de Ecossistemas Costeiros e Estuarinos (UFPA- Campus de Bragança).Tendo experiência na área de Ecologia, com ênfase em Genética Animal. Graduação em Licenciatura Plena em Ciências Biológicas pela Universidade Federal do Pará(Campus de Bragança) (2005).

Colin Robert Beasley

possui graduação em Zoology - National University Of Ireland - University College, Cork (1991), mestrado em Ecology - University of Aberdeen (1992) e doutorado em Biological Sciences: Ecology - The Queens University Of Belfast (1996). Atualmente é Professor Associado III do Instituto de Estudos Costeiros da Universidade Federal do Pará, Campus de Bragança. Tem experiência na área de Zoologia, com ênfase em Ecologia e Reprodução de Moluscos Bivalves, atuando principalmente nos seguintes temas: macroinvertebrados bentônicos estuarinos e de água doce, malacologia, diversidade de bivalves de água doce amazônicos.

Walter Randolph Hoeh

Professor do Department of Biological Sciences, Kent State University. Publicou diversos artigos sobre filogenia e herança duploa-uniparental em bivalves. 

Rossineide Martins da Rocha

Possui graduação em Licenciatura Em Biologia pela Universidade Federal do Pará (1987), graduação em Bacharelado Em Biologia Modalidade Médica pela Universidade Federal do Pará (1986), mestrado em Ciências Biológicas Area de Concentr. Zoologia pela Universidade Federal do Pará (1990) e doutorado em Aqüicultura pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2001). Professora associado I da Universidade Federal do Pará. Atualmente é pesquisadora colaboradora da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Tem experiência na área de Morfologia, com ênfase em Histologia e Ultraestrutura, atuando principalmente nos seguintes temas: biologia reprodutiva dos organismos aquáticos, biomarcadores histologico de poluição e sistema disgestório de peixe.

Luiz Ricardo Simone

Possui graduação em Medicina pela Universidade de São Paulo (Ribeirão Preto) (1985), graduação em Biologia pela Universidade de São Paulo (1993), mestrado em Ciências Biológicas (Zoologia) pela Universidade de São Paulo (1995) e doutorado em Ciências Biológicas (Zoologia) pela Universidade de São Paulo (2000). Pós-doutorado pelo Museu de Zoologia da Universidade de São Paulo (2002) e no Field Museum of Natural History em Chicago, USA (2004). Trabalhou no Museu Nacional da Universidade Federal do Rio de Janeiro (2003). Atualmente é professor titular da Universidade de São Paulo, Museu de Zoologia, -Tem experiência na área de Zoologia, com ênfase em Sistemática e Malacologia, atuando principalmente nos seguintes temas: Mollusca, Sistemática, Taxonomia, Paleontologia, Morfologia e Filogenia. ENGLISH Graduation in Medicine by University of São Paulo (Ribeirão Preto) (1985), graduation in Biology by University of São Paulo (1993), master degree in Zoology by University of São Paulo (1995) and doctor in Biological Sciences (Zoology) by University of São Paulo (2000). Post doctor by Museum of Zoology of University of São Paulo (2002) and Field Museum of Natural History, Chicago, USA (2004). Position of curator in National Museum of the Federal University of Rio de Janeiro (2003). Presently is curator and professor in University of São Paulo. Museum of Zoology. He works in Zoology, mainly in Systematics and Malacology, largely in the following items: Mollusca, Systematics, Taxonomy, Paleontology, Morphology and Phylogeny.

Claudia Helena Tagliaro

Possui graduação em Medicina Veterinaria pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1985), mestrado em Genética e Biologia Molecular pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1992) e doutorado em Ciências Biológicas pela Universidade Federal do Pará (1997). Atualmente é professora associada da Universidade Federal do Pará. Estagiou como bolsista sanduiche do CNPq, durante o doutorado, na Queen's University of Belfast. Tem experiência na área de Genética, com ênfase em Genética Animal, atuando principalmente nos seguintes temas: filogenia molecular e genética de populações, especialmente de bivalves e primatas.

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Published

2012-06-04

How to Cite

Alves, F. A., Beasley, C. R., Hoeh, W. R., Rocha, R. M. da, Simone, L. R., & Tagliaro, C. H. (2012). Detection of mitochondrial DNA heteroplasmy suggests a doubly uniparental inheritance pattern in the mussel Mytella charruana. Revista Brasileira De Biociências, 10(2), 176. Retrieved from https://seer.ufrgs.br/index.php/rbrasbioci/article/view/115587

Issue

Vol. 10 No. 2 (2012)

Section

Artigos