魚ゲノムでは、男性に偏った遺伝子と女性に偏った遺伝子がより速く進化します

男性と女性はしばしば広範な表現型の違いを示し、これらの性的二形性の多くは、男女の両方に存在する遺伝子の発現における男性と女性の間の違いに起因すると考えられています。性的偏見の遺伝子は、幅広い種の種で進化の加速速度を示すことが示されていますが、この原因は謎めいたままです。この研究では、ゼブラフィッシュにおける性的偏りの遺伝子発現の範囲と進化的ダイナミクスを調査します。我々の結果は、男性に偏った遺伝子と女性に偏った遺伝子の両方が、タンパク質レベルで進化を加速することを示していることを示しています。適応的原因と非適応的原因を区別するために、シーケンスデータの異なる選択レジームのコドン使用バイアスと署名についてテストしました。私たちの結果は、男性と女性の偏りの両方の遺伝子が適応進化と一致するシグネチャを示すことを示しています。魚全体の調査結果の一般性をテストするために、Sticklebackに関する公開されたデータも分析し、ゼブラフィッシュの調査結果と一致する結果を発見しました。

Males and females often display extensive phenotypic differences, and many of these sexual dimorphisms are thought to result from differences between males and females in expression of genes present in both sexes. Sex-biased genes have been shown to exhibit accelerated rates of evolution in a wide array of species, however the cause of this remains enigmatic. In this study, we investigate the extent and evolutionary dynamics of sex-biased gene expression in zebrafish. Our results indicate that both male-biased genes and female-biased genes exhibit accelerated evolution at the protein level. In order to differentiate between adaptive and nonadaptive causes, we tested for codon usage bias and signatures of different selective regimes in our sequence data. Our results show that both male- and female-biased genes show signatures consistent with adaptive evolution. In order to test the generality of our findings across fish, we also analyzed publicly available data on sticklebacks, and found results consistent with our findings in zebrafish.