X-染色体とY染色体の間の構造的変動によって進化した両生類の候補性決定軌跡

ほとんどの脊椎動物は、異なる雌と男性を発症し、性は繰り返し進化した環境または遺伝的トリガーによって決定されます。未分化の性染色体と大きなゲノムは、両生類の主要な知識のギャップを引き起こしています。雌相体爪のカエル（Xenopus;Zw♀/Zz♂）のDMRT1-パラログ（DM-W）のdmrt1-パラログ（DM-W）のみが、> 8740種の両生類で知られています。この研究では、非モデルの両生類、ヨーロッパの緑色のヒキガエル、bufo（TES）viridisの染色体スケールの女性と雄のゲノムを、DDRADおよび全ゲノムプールシーケンスと組み合わせることにより、候補者のマスター遺伝子座を明らかにし、候補者を明らかにします。オスヘテロガメティックシステム（xx♀/xy♂）。複数の分類群にわたる標的シーケンスは、遺伝子BoD1Lの5'調節領域での5'調節領域での構造X/Y変動を明らかにします。ここでは、Y特異的な非コードRNA（NCRNA-Y）が男性でのみ発現していることは、この遺伝子座が性別を開始することを示唆しています- 特定の分化。発達的トランスクリプトームとRNA in-situハイブリダイゼーションは、原始gonadsにおけるタイムリーかつ空間的に関連する性別のncrna-yおよびbod1l-gene発現を示します。これは、両生類の性決定の特定のメカニズムを指して、顆粒前/前筋細胞におけるH3K4MEメチル化の微分と一致しました。

Most vertebrates develop distinct females and males, where sex is determined by repeatedly evolved environmental or genetic triggers. Undifferentiated sex chromosomes and large genomes have caused major knowledge gaps in amphibians. Only a single master sex-determining gene, the dmrt1-paralogue (dm-w) of female-heterogametic clawed frogs (Xenopus; ZW♀/ZZ♂), is known across >8740 species of amphibians. In this study, by combining chromosome-scale female and male genomes of a non-model amphibian, the European green toad, Bufo(tes) viridis, with ddRAD- and whole genome pool-sequencing, we reveal a candidate master locus, governing a male-heterogametic system (XX♀/XY♂). Targeted sequencing across multiple taxa uncovered structural X/Y-variation in the 5'-regulatory region of the gene bod1l, where a Y-specific non-coding RNA (ncRNA-Y), only expressed in males, suggests that this locus initiates sex-specific differentiation. Developmental transcriptomes and RNA in-situ hybridization show timely and spatially relevant sex-specific ncRNA-Y and bod1l-gene expression in primordial gonads. This coincided with differential H3K4me-methylation in pre-granulosa/pre-Sertoli cells, pointing to a specific mechanism of amphibian sex determination.