Projekt

Zurück zur Übersicht

The evolutionary genomics of recombining sex chromosomes

Titel Englisch The evolutionary genomics of recombining sex chromosomes
Gesuchsteller/in Perrin Nicolas
Nummer 147625
Förderungsinstrument Sinergia
Forschungseinrichtung Département d'Ecologie et d'Evolution Faculté de Biologie et de Médecine Université de Lausanne
Hochschule Universität Lausanne - LA
Hauptdisziplin Genetik
Beginn/Ende 01.04.2014 - 31.03.2018
Bewilligter Betrag 1'200'000.00
Alle Daten anzeigen

Keywords (4)

sexually antagonistic selection; sex determination; sex chromosomes; recombination

Lay Summary (Französisch)

Lead
Nous allons combiner des approches théoriques et empiriques pour étudier la dynamique de chromosomes sexuels naissants dans deux groupes divergents d'eucaryotes (angiospermes et amphibiens).
Lay summary

Résumé

 

Notre projet applique de nouvelles approches théoriques et conceptuelles à l’étude de jeunes chromosomes sexuels. Nous allons développer des modèles évolutifs et procédures statistiques formalisant la vision dynamique des chromosomes sexuels résultant de récentes études sur des organismes non modèles. Ces modèles et procédures seront calibrés et testés sur la base de données génomiques obtenues de deux lignées très divergentes (angiospermes et amphibiens). Parmi les principales questions posées: i) pourquoi certains chromosomes sexuels cessent de recombiner et d’autres pas? ii) quelles forces sont responsables du tournus rapide des chromosomes sexuels ? Pour ce faire, nous allons examiner les interactions entre gènes qui déterminent le sexe, gènes sexe-antagonistiques, mutations délétères, et recombinaison sur la dynamique des chromosomes sexuels. Nous allons utiliser des méthodes analytiques déjà élaborés au sein de nos groupes. Les procédures statistiques vont caractériser les processus d’évolution moléculaire de chromosomes sexuels recombinants. Nous visons à prédire les patrons de variation génétique neutre attendus sur des chromosomes sexuels soumis à mutations et recombinaison. Un des buts est d’identifier les signatures de sélection sexe-antagonistique sur des chromosomes sexuels recombinants. La calibration empirique et les tests de prédictions découlant de ces modèles vont se focaliser sur un groupe de plantes (Mercurialis) et d’amphibiens (Ranidae) choisis sur la base de leurs systèmes de détermination du sexe très labiles, et de leurs chromosomes sexuels recombinants. Pour les deux groupes nous allons combiner du séquençage RAD-Tag et des analyses de transcriptome sur la base de pedigrees familiaux pour mesurer la différentiation X-Y et identifier les signatures de pressions de sélection le long des chromosomes sexuels. Ceci sera effectué sur plusieurs espèces de chacune des deux radiations différant par leur système de détermination du sexe.


Direktlink auf Lay Summary Letzte Aktualisierung: 18.03.2014

Verantw. Gesuchsteller/in und weitere Gesuchstellende

Mitarbeitende

Publikationen

Publikation
Plant sex determination
Pannell John (2017), Plant sex determination, in Current Biology, 27, R191-R197.
The evolution of genome structure by natural and sexual selection
Kirkpatrick Mark (2017), The evolution of genome structure by natural and sexual selection, in Journal of Heredity, 108, 3-11.
Random sex determination: when developmental noise tips the sex balance.
Perrin N (2016), Random sex determination: when developmental noise tips the sex balance., in BioEssays, 38(12), 1218-1226.
Sex Determination: Separate Sexes Are a Double Turnoff in Melons.
Ma Wen-Juan, Pannell John (2016), Sex Determination: Separate Sexes Are a Double Turnoff in Melons., in Current Biology, 26, R171-R174.
Sex-specific selection and sex-biased gene expression in humans and flies.
Cheng Changde, Kirkpatrick Mark (2016), Sex-specific selection and sex-biased gene expression in humans and flies., in PLOS Genetics, 12, e1006170-e1006170.
Plant sex chromosomes: lost genes with little compensation.
Toups Melissa, Veltsos Paris, Pannell John (2015), Plant sex chromosomes: lost genes with little compensation., in Current Biology, 25, R427-R430.
Dmrt1 polymorphism and sex chromosome differentiation in Rana temporaria
Rodrigues Nicolas, Studer Tania, Dufresnes Christophe, Ma Wen-Juan, Veltsos Paris, Perrin Nicolas, Dmrt1 polymorphism and sex chromosome differentiation in Rana temporaria, in Molecular Ecology.
Dmrt1 polymorphism covaries with sex-determination patterns in Rana temporaria
Ma WenJuan, Rodrigues Nicolas, Sermier Roberto, Brelsford Alan, Perrin Nicolas, Dmrt1 polymorphism covaries with sex-determination patterns in Rana temporaria, in Ecology and Evolution.
Identifying homomorphic sex chromosomes from wild-caught adults with limited genomic resources
Brelsford Alan, Lavanchy Guillaume, Sermier Roberto, Rausch Anna, Perrin Nicolas, Identifying homomorphic sex chromosomes from wild-caught adults with limited genomic resources, in Molecular Ecology Resources.

Zusammenarbeit

Gruppe / Person Land
Formen der Zusammenarbeit
Section of Integrative Biology, University of Texas, Austin Vereinigte Staaten von Amerika (Nordamerika)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
- Austausch von Mitarbeitern
DEE, University of Lausanne Schweiz (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
- Forschungsinfrastrukturen
- Austausch von Mitarbeitern

Verbundene Projekte

Nummer Titel Start Förderungsinstrument
163384 The expression, selection and evolution of combined versus separate sexes in an annual plant 01.03.2016 Projektförderung (Abt. I-III)
166323 The evolution of sex chromosomes: a perspective from amphibians 01.06.2016 Projektförderung (Abt. I-III)
141052 The expression, selection and evolution of combined versus separate sexes in an annual plant 01.11.2012 Projektförderung (Abt. I-III)
147091 The evolution of sex chromosomes: a perspective from amphibians 01.06.2013 Projektförderung (Abt. I-III)

Abstract

Our project aims at integrating innovative theoretical and conceptual approaches with genetic/genomic investigations of nascent sex chromosomes. On one hand, we will develop evolutionary models and statistical procedures aimed at formalizing the dynamic view of sex-chromosome evolution that emerges from recent studies of non-model organisms. On the other hand, these models and procedures will be calibrated and tested with genetic/genomic data gathered from two highly divergent lineages (angiosperms and amphibians).Our evolutionary models will focus on two main questions: i) Why do some chromosomes evolve suppressed recombination and others not? And ii) What drives turnovers in sex determination systems? To do so, we will examine the interplay between sex-determination genes, sexually antagonistic genes, deleterious mutations and recombination on the dynamics and evolution of sex chromosomes. We will build on the conceptual frameworks, analytical methods and individual-based simulations already developed in our labs.Statistical procedures will characterize processes of molecular evolution in recombining sex chromosomes. We aim to predict patterns of neutral genetic variation expected on sex chromosomes experiencing deleterious/beneficial mutations and recombination. One of the goals is to identify signatures of sexually antagonistic selection in recombining sex chromosomes. We will also build on conceptual and analytical frameworks (such as Approximate Bayesian computations) already developed in our labs.Empirical calibration and tests of predictions stemming from the above models and procedures will focus on a group of plants (Mercurialis spp.) and amphibians (Rana spp.) identified for their labile sex determination systems and recombining sex chromosomes. For both group of species we will combine RAD-tag sequencing and transcriptome analyses with family pedigrees to measure X-Y differentiation and identify signatures of selective pressures along the recombining chromosomes. This will be done for several species from each radiation that differ in sex determination systems.
-