Charakterizace genového obsahu chromosomu Z u ptáků.

Abstract

Podle teoretického modelu by měly pohlavně antagonistické mutace být více nebo naopak méně zastoupeny na chromosomech X a Z ve srovnání s autosomy. Zda budou zastoupeny více či méně závisí na průměrné míře dominance těchto mutací. Protože průměrná míra dominance nově vznikajících mutací není známá, je obtížné předpovědět důsledky působení pohlavně antagonistické selekce. Abychom lépe porozuměli vlivu pohlavně antagonistické selekce na genový obsah chromosomu Z u kura domácího, podrobili jsme analýze veřejně dostupná expresní data z několika somatických tkání a z germinálních i somatických buněk vaječníku. Zjistili jsme, že na chromosomu Z jsou ve větší míře zastoupeny geny s preferenční expresí v somatických buňkách vaječníku (kumulární buňky). Geny s preferenční expresí v germinálních buňkách ani geny s preferenční expresí v somatických tkáních nevykazují odlišné rozmístění na chromosomech od rozmístění náhodného. Tyto výsledky napovídají, že na chromosomu Z se hromadí alely výhodné pro samice. Nepřítomnost signálu u germinálních buněk může být vysvětlena buď jako důsledek nižší intenzity pohlavně antagonistické selekce v těchto buňkách, nebo jako důsledek meiotické inaktivace chromosomu Z. Naše výsledky jsou v souladu se závěry podobných výzkumů u savců a naznačijí, že na utváření genového obsahu...

Theory predicts that sexually antagonistic mutations will be over- or under-represented on the X and Z chromosomes, depending on the average dominance coefficient of the mutations. However, as little is known about the dominance coefficients for new mutations, the effect of sexually antagonistic selection is difficult to predict. To elucidate the role of sexually antagonistic selection in the evolution of Z chromosome gene content in chicken, we analyzed publicly available microarray data from several somatic tissues as well as somatic and germ cells of the ovary. We found that the Z chromosome is enriched for genes showing preferential expression in ovarian somatic cells, but not for genes with preferential expression in primary oocytes or non-sex-specific somatic tissues. Our results suggest that sexual antagonism leads to higher abundance of female-benefit alleles on the Z chromosome. No bias towards Z-linkage of oocyte-enriched genes can be explained by lower intensity of sexually antagonistic selection in ovarian germ cells compared to ovarian somatic cells. An alternative explanation would be that meiotic Z chromosome inactivation hinders accumulation of oocyte-expressed genes on the Z chromosome. Our results are consistent with findings in mammals and indicate that recessive rather than dominant...