Chromosomal distribution of interstitial telomeric sequences in nine neotropical primates (Platyrrhini): possible implications in evolution and phylogeny

To localize interstitial telomeric sequences (ITSs) and to test whether their pattern of distribution could be linked to chromosomal evolution, we hybridized telomeric sequence probes (peptide nucleic acid, PNA) on metaphases of New World monkeys: Callithrix argentata, Callithrix jacchus, Cebuella pygmaea, Saguinus oedipus, Saimiri sciureus, Aotus lemurinus griseimembra, Aotus nancymaae (Cebidae), Lagothrix lagotricha (Atelidae) and Callicebus moloch (Pithecidae), characterized by a rapid radiation and a high rate of chromosomal rearrangements. Our analysis of the probe signal localization allowed us to show in all the species analysed, as normally, the telomeric location at the terminal ends of chromosomes and unexpected signal distributions in some species. Indeed, in three species among the nine studied, Aotus lemurinus griseimembra, Aotus nancymaae (Cebidae) and Lagothrix lagotricha (Atelidae), we showed a high variability in terms of localization and degree of amplification of interstitial telomeric sequences, especially for the ones found at centromeric or pericentromeric positions (het-ITS). A comparative analysis, between species, of homologous chromosomes to human syntenies, on which we have found positive interspersed PNA signals, allowed us to explain the observed pattern of ITS distribution as results of chromosomal rearrangements in the neotropical primates analysed. This evidence permitted us to discuss the possible implication of ITSs as phylogenetic markers for closely related species. Moreover, reviewing previous literature data of ITSs distribution in Primates and in the light of our results, we suggest an underestimation of ITSs and highlight the importance of the molecular cytogenetics approach in characterizing ITSs, which role is still not clarified. Riassunto La distribuzione delle sequenze telomeriche intersperse sui cromosomi di nove Platyrrhinae: possibili implicazioni evolutive e filogenetiche Al fine di localizzare le sequence telomeriche intersperse (ITS) e verificare se il loro pattern di distribuzione e ricollegabile all'evoluzione cromosomica sono state ibridate sonde telomeriche (TTAGGG)n sulle metafasi di specie Platyrrhinae caratterizzate da una rapida radiazione ed da un alto tasso di riarrangiamenti cromosomomici: Callithrix argentata, Callithrix jacchus, Cebuella pygmaea, Saguinus oedipus, Saimiri sciureus, Aotus lemurinus griseimembra, Aotus nancymaae (Cebidae), Lagothrix lagotricha (Atelidae), e Callicebus moloch (Pithecidae). L'analisi del segnale della sonda PNA mappato sui cromosomi ha permesso di dimostrare, in tutte le specie, come atteso, la normale localizzazione delle sequenze telomeriche sulle estremita terminali dei cromosomi e solo su alcune di esse, invece, una distribuzione peculiare delle sequenze telomeriche intersperse. Infatti in tre specie tra le nove analizzate Aotus lemurinus griseimembra, Aotus nancymaae (Cebidae), e Lagothrix lagotricha (Atelidae) e stata dimostrata un'alta variabilita nella distribuzione e nel grado di amplificazione delle ITS, in special modo per quelle riscontrate in regioni centro o pericentromeriche (het-ITS). L'analisi comparativa dei cromosomi delle specie in esame, omologhi alle sintenie cromosomiche umane, sui quali si sono riscontrati segnali della sonda PNA interspersi, ha permesso di spiegare il pattern di distribuzione delle ITS osservato come risultato di riarrangiamenti cromosomici verificatesi nel corso dell'evoluzione in Primates, in particolar modo in Platyrrhinae. Queste evidenze hanno inoltre permesso di discutere le possibili implicazioni delle ITS come marker filogenetici. In ultimo, da un'analisi dei dati presenti in letteratura sulla distribuzione delle ITS in Primates ed alla luce dei risultati ottenuti si ipotizza che gli ITS possano essere stati sottostimati e si evidenzia l'importanza dell'approccio citogenetico nello studio degli ITS, sequenze il cui ruolo e ancora poco conosciuto e che meriterebbe maggiori approfondimenti.