Sex chromosome evolution in cotton stainers of the genus Dysdercus (Heteroptera: Pyrrhocoridae)

0331248 - BC 2010 RIV CH eng J - Článek v odborném periodiku
Bressa, M. J. - Papeschi, A. G. - Vítková, Magda - Kubíčková, S. - Vrbová, Iva - Pigozzi, M. I. - Marec, František
Sex chromosome evolution in cotton stainers of the genus Dysdercus (Heteroptera: Pyrrhocoridae).
[Evoluce pohlavních chromosomů u ploštic rodu Dysdercus (Heteroptera: Pyrrhocoridae).]
Cytogenetic and Genome Research. Roč. 125, č. 4 (2009), s. 292-305. ISSN 1424-8581. E-ISSN 1424-859X
Grant CEP: GA ČR GA206/06/1860; GA AV ČR IAA600960925
Grant ostatní: Ministrestvo zemědělství ČR(CZ) MZE 0002716202; University of Buenos Aires(AR) X164; ANPCyT(AR) PCT 2007-00635
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z50070508
Klíčová slova: chromosome painting * evolution * GISH
Kód oboru RIV: EB - Genetika a molekulární biologie
Impakt faktor: 1.729, rok: 2009

The neo-X and neo-Y sex chromosomes of Dysdercus albofasciatus represent a unique model for the study of early stages of sex chromosome evolution since they retained the ability to pair and recombine, in contrast to sex chromosomes in most Heteroptera. Here we examined structure, molecular differentiation, and meiotic behaviour of the D. albofasciatus neo-sex chromosomes in comparison with the ancestral X0 system of D. chaquensis and D. ruficollis, using rDNA-FISH, GISH, Zoo-FISH with the ancestral X chromosome painting probe, and immunostaining against the cohesin subunit SMC3. Our results support the hypothesis that the neo-X chromosome evolved by insertion of the original X chromosome into the NOR-bearing autosome in an ancestor carrying the X0 system. The homologue of this NOR-autosome became the neo-Y chromosome. A subsequent inversion followed by transposition of the NOR located on the neo-Y onto the neo-X chromosome resulted in the present neo-X/neo-Y system in D. albofasciatus.

Neo-pohlavní chromosomy ploštice Dysdercus albofasciatus jsou unikátním modelem pro studium rané evoluce pohlavních chromosomů, jelikož na rozdíl od pohlavních chromosomů většiny ploštic (Heteroptera) si zachovaly schopnost se párovat a rekombinovat. V této práci jsme zkoumali strukturu, molekulární diferenciaci a meiotické chování neo-pohlavních chromosomů D. albofasciatus ve srovnání s ancestrálním systémem X0 u D. chaquensis and D. ruficollis, pomocí rDNA-FISH, GISH, Zoo-FISH s malovací sondou specifickou pro ancestrální chromosom X a imunolokalizací kohezinové podjednotky SMC3. Naše výsledky podporují hypotézu, že chromosom neo-X vznikl inzercí původního chromosomu X do autosomu nesoucího NOR u předka s ancestrálním systémem X0. Homolog tohoto autosomu nesoucího NOR se stal chromosomem neo-Y. Následná inverze a potom transpozice NOR z chromosomu neo-Y na neo-X vedla ke vzniku současného systému neo-X/neo-Y u D. albofasciatus.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0176817