Diferenciace pohlavních chromosomů

Molecular differentiation of sex chromosomes in amniotes
Molekulární diferenciace pohlavních chromosomů u amniotických obratlovců

Project: PRIMUS/SCI/46
Duration: 2017-2019

Czech Abstract:
Určení pohlaví je jedním z klíčových kroků v životě, rozhoduje o tom, zda se konkrétní jedinec bude vyvíjet jako samec či samice. Amniotičtí obratlovci jsou významnou skupinou živočichů zahrnující více než 20.000 žijících druhů savců a sauropsidů (plazů včetně ptáků). Jako celek vykazují velkou variabilitu v systémech určení pohlaví, zahrnují linie s pohlavím určeným genotypem (XX/XY nebo ZZ/ZW systém pohlavních chromosomů), ale i s pohlavím určeným prostředím během vývinu. Tato variabilita a její příčiny nejsou dosud plně prozkoumány. Primárním cílem tohoto projektu je prozkoumat evoluci způsobů určení pohlaví, přechody mezi nimi a evoluční omezení těchto přechodů. Rozšíříme znalosti o evoluci pohlavních chromosomů a otestujeme obecné evoluční hypotézy o přechodech mezi systémy určení pohlaví. Použitím podrobné analýzy obsahu genů a exprese genů vázaných na diferencované pohlavní chromosomy u linií, které je vyvinuly nezávisle na sobě, zjistíme, nakolik diferenciace pohlavních chromozomů závisí na genetickém pozadí a posoudíme systematické rozdíly mezi XY a ZW pohlavními chromosomy.

English Abstract:
Sex determination is one of the most pivotal steps in life, deciding whether the particular individual will develop into a female or a male. Amniotes, the significant animal group with over 20.000 living species of mammals and sauropsids (reptiles including birds) demonstrate a vast variability of sex determination systems, including lineages with genotypic sex determination (either XX/XY or ZZ/ZW) as well as with environmental sex determination. However, this intriguing variability and its causes are not yet fully explored. The primary aim of this proposal is to investigate the evolution of sex determining modes, the transitions among them and the limitations to such transitions. We will expand our knowledge on the evolution of sex chromosomes and test general evolutionary hypotheses about transitions of sex determination systems. Using detailed analysis of gene content and gene expression on differentiated sex chromosomes in lineages which independently evolved them, we will determine how the differentiation of sex chromosomes depends on genetic background, and assess systematic differences between XY and ZW sex chromosomes.

Supervisor: Michail Rovatsos