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Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences2021Sep13Vol.376issue(1833)

核型のスケロポラス(イグアニア、爬虫類)の進化における全染色体融合は、常染色体よりも性染色体の方が頻繁に発生します

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

全染色体融合は、爬虫類の核型の進化において大きな役割を果たします。特定の染色体は、他の染色体よりも頻繁に性染色体と融合する傾向があることが示唆されています。ただし、比較ゲノムシンテニーデータは、強い結論を引き出すにはあまりにも少ないです。多くの染色体融合を経験したイグアニア種であるSceloporus malachiticusの染色体特異的DNAプールを入手し、配列決定しました。7つの系統特異的融合のうち4つが性染色体に関係し、アノリスカロライネンシス染色体11および16のホモログなど、性染色体を構成する特定のシンテンブロックが異なる扁平上皮種の性染色体形成に繰り返し関与していることがわかりました。核型シフトが組換えパターンの変化に関連している可能性があるという仮説をテストするために、この種とSceloporus variabilis(2N = 34)でシナプトンマル複合体分析を実行しました。S. malachiticusの性染色体には、2つの遠位擬似オートソーム領域と内側分化領域があることが明らかになりました。複数の融合が、S。malachiticusの組換え率にほとんど影響しないことがわかりました。私たちのデータは、性染色体形成における特定の染色体のより頻繁な関与を確認していますが、gonosome-autosome融合と再結合率の進化との関係を明らかにしません。この記事は、テーマの問題の一部である「性染色体進化のパラダイムに挑戦する:脊椎動物(パートII)に焦点を当てた経験的および理論的洞察」。

全染色体融合は、爬虫類の核型の進化において大きな役割を果たします。特定の染色体は、他の染色体よりも頻繁に性染色体と融合する傾向があることが示唆されています。ただし、比較ゲノムシンテニーデータは、強い結論を引き出すにはあまりにも少ないです。多くの染色体融合を経験したイグアニア種であるSceloporus malachiticusの染色体特異的DNAプールを入手し、配列決定しました。7つの系統特異的融合のうち4つが性染色体に関係し、アノリスカロライネンシス染色体11および16のホモログなど、性染色体を構成する特定のシンテンブロックが異なる扁平上皮種の性染色体形成に繰り返し関与していることがわかりました。核型シフトが組換えパターンの変化に関連している可能性があるという仮説をテストするために、この種とSceloporus variabilis(2N = 34)でシナプトンマル複合体分析を実行しました。S. malachiticusの性染色体には、2つの遠位擬似オートソーム領域と内側分化領域があることが明らかになりました。複数の融合が、S。malachiticusの組換え率にほとんど影響しないことがわかりました。私たちのデータは、性染色体形成における特定の染色体のより頻繁な関与を確認していますが、gonosome-autosome融合と再結合率の進化との関係を明らかにしません。この記事は、テーマの問題の一部である「性染色体進化のパラダイムに挑戦する:脊椎動物(パートII)に焦点を当てた経験的および理論的洞察」。

Whole-chromosome fusions play a major role in the karyotypic evolution of reptiles. It has been suggested that certain chromosomes tend to fuse with sex chromosomes more frequently than others. However, the comparative genomic synteny data are too scarce to draw strong conclusions. We obtained and sequenced chromosome-specific DNA pools of Sceloporus malachiticus, an iguanian species which has experienced many chromosome fusions. We found that four of seven lineage-specific fusions involved sex chromosomes, and that certain syntenic blocks which constitute the sex chromosomes, such as the homologues of the Anolis carolinensis chromosomes 11 and 16, are repeatedly involved in sex chromosome formation in different squamate species. To test the hypothesis that the karyotypic shift could be associated with changes in recombination patterns, we performed a synaptonemal complex analysis in this species and in Sceloporus variabilis (2n = 34). It revealed that the sex chromosomes in S. malachiticus had two distal pseudoautosomal regions and a medial differentiated region. We found that multiple fusions little affected the recombination rate in S. malachiticus. Our data confirm more frequent involvement of certain chromosomes in sex chromosome formation, but do not reveal a connection between the gonosome-autosome fusions and the evolution of recombination rate. This article is part of the theme issue 'Challenging the paradigm in sex chromosome evolution: empirical and theoretical insights with a focus on vertebrates (Part II)'.

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