Patterns of DNase I sensitivity in the holocentric chromosomes of the aphid Megoura viciae

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Abstract

Using the in situ nick translation technique, we looked for the presence of DNase I sensitive sites in Megoura viciae chromosomes, to study the distribution of active or potentially active genes in aphids, a group of insects possessing holocentric chromosomes. Cytological preparations obtained by the spreading of embryo cells were treated in situ with increasing concentrations (ranging from 5 to 200 ng/mL) of DNase I. At DNase I concentrations below 50 ng/mL, only one hypersensitive site was observed, and this was located on a telomeric region of the X chromosome that contains transcriptionally active nucleolar organizing regions, as assayed by silver staining. Interestingly, at intermediate concentrations of DNase, the incorporation of biotinylated nucleotide occurred uniformly throughout all chromosomes, whereas at concentrations above 100 ng/mL, a C-like banding pattern was produced. Our data differ from results obtained with mammalian, frog, and grasshopper chromosomes, where it was found that DNase I nicking is concentrated at the distal regions of all chromosomes.

La technique de déplacement de l'encoche in situ («in situ nick translation») a été employée pour détecter des sites sensibles à la DNase I chez les chromosomes du Megoura viciae afin d'étudier la distribution des gènes actifs ou potentiellement actifs chez les pucerons, un groupe d'insectes possédant des chromosomes holocentriques. Des préparations cytologiques obtenues par étalement de cellules embryonnaires ont été traitées in situ avec des concentrations croissantes (de 5 à 200 ng/mL) de la DNase I. À des concentrations inférieures à 50 ng/mL, la DNase I n'a permis de mettre en évidence qu'un seul site localisé dans une région télomérique du chromosome X, laquelle comprend des régions d'organisation nucléolaire actives tel que déterminé par coloration à l'argent. Fait intéressant, à des concentrations intermédiaires de DNase, l'incorporation du nucléotide biotinylé survenait de façon uniforme sur l'ensemble des chromosomes alors que des concentrations supérieures à 100 ng/mL résultaient en des motifs semblables à des bandes C. Ces résultats diffèrent de ceux obtenus chez les chromosomes de mammifères, de la grenouille et des sauterelles chez lesquels les encoches sont concentrées dans les régions distales de tous les chromosomes.

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