ショウジョウバエにおける性染色体の刷り込みのゲノム全体の遺伝子発現効果

刷り込みは、植物と動物の両方の種の両方で十分に文書化されています。ショウジョウバエでは、Y染色体は、雄と雌の生殖細胞を介して伝染すると、異なる修正が異なります。ここでは、XおよびY染色体の逆の出発性の逆の親の結果に起因するゲノム全体の遺伝子発現効果を報告します。私たちは、性染色体の母体と父方の起源が異なる成人の雄のショウジョウバエのメラノガスターの間で数百の遺伝子が差別的に発現されることを発見しました。差次的に調節された遺伝子の多くは、精巣および中腸細胞で特異的に発現されており、性染色体の刷り込みがこれらの組織の遺伝子発現にグローバルに影響する可能性があることを示唆しています。対照的に、Y染色体を搭載した女性のゲノム全体の遺伝子発現に対するYリンクされた親の親の効果がはるかに少ないことを観察し、女性における遺伝子発現が性染色体の親の親の敏感さに敏感ではないことを示しています。母体または父親のY染色体を継承する女性の間で発現が異なる遺伝子は、男性の性染色体の親の効果も示しますが、遺伝子発現（過剰発現または非抽出）への影響の方向は性別間で異なります。F1子孫の野生型機能には、男性の減数分裂を介した性染色体クロマチンの通過が必要になる可能性があるのに対し、染色体が女性の生殖細胞系環境に適応していないため、女性の生殖細胞の通過によるY染色体機能の破壊が生じる可能性が高いことをお勧めします。

Imprinting is well-documented in both plant and animal species. In Drosophila, the Y chromosome is differently modified when transmitted through the male and female germlines. Here, we report genome-wide gene expression effects resulting from reversed parent-of-origin of the X and Y chromosomes. We found that hundreds of genes are differentially expressed between adult male Drosophila melanogaster that differ in the maternal and paternal origin of the sex chromosomes. Many of the differentially regulated genes are expressed specifically in testis and midgut cells, suggesting that sex chromosome imprinting might globally impact gene expression in these tissues. In contrast, we observed much fewer Y-linked parent-of-origin effects on genome-wide gene expression in females carrying a Y chromosome, indicating that gene expression in females is less sensitive to sex chromosome parent-of-origin. Genes whose expression differs between females inheriting a maternal or paternal Y chromosome also show sex chromosome parent-of-origin effects in males, but the direction of the effects on gene expression (overexpression or underexpression) differ between the sexes. We suggest that passage of sex chromosome chromatin through male meiosis may be required for wild-type function in F1 progeny, whereas disruption of Y-chromosome function through passage in the female germline likely arises because the chromosome is not adapted to the female germline environment.