Evoluce mnohočetných pohlavních chromosomů u bělásků rodu Leptidea

Popis obrázku: Horní levý panel: BAC-FISH analýza a schematický nákres multivalentu pohlavních chromosomů v pachytene samice Leptidea juvernica. BAC-klony mapující na odlišné chromosomy Z jsou značeny odlišnou barvou. Chromosomy byly obarveny DAPI (šedá). Měřítko = 10 μm. Spodní levy panel: schema struktury mnohočetných pohlavních chromosomů Leptidea juvernica. Pravý panel: páření Leptidea sinapis (Ibiza, Baleárské ostrovy - photo Roger Vila).

Mnohočetné pohlavní chromosomy, vzniklé přestavbami s autosomy, se u druhů se samičím heterogametickým pohlavím (WZ/ZZ) vyskytují vzácně, což komplikuje studium jejich významu a evolučních sil, které k nim vedou. Tři kryptické druhy bělásků rodu Leptidea – L. juvernica, L. sinapis and L. reali – mají unikátní a neobvykle složité mnohočetné pohlavní chromosomy se 3–4 chromosomy W a 3–4 chromosomy Z. V této studii přinášíme důkazy o evolučních mechanismech vedoucích k řetězci událostí, jejichž výsledkem byl vznik druhově specifických systémů pohlavních chromosomů. Poprvé u druhů s heterogametickými samicemi též demonstrujeme postupnou molekulární degeneraci původně autosomálních segmentů translokovaných na pohlavní chromozomy W, které představují evoluční vrstvy různého věku a úrovně diferenciace. Výsledky naší studie jsou důležité pro pochopení obecných mechanismů evoluce mnohočetných pohlavních chromozomů a jejich role v divergenci populací a vzniku druhů.

Yoshido A., Šíchová J., Pospíšilová K., Nguyen P., Šafář J., Provazník J., Voleníková A., Vila R., Marec F. (2020) Evolution of multiple sex-chromosomes associated with dynamic genome reshuffling in Leptidea wood-white butterflies. Heredity. Published online: 9 June 2020.  DOI: 10.1038/s41437-020-0325-9