X染色体去雄性化的进化先于配子中X的失活——来自于Z/W系统的证据

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一种理论认为 X/Y 性别决定系统(XX 为雌性,XY 为雄性)的生物中,雌性体细胞和性细胞中 X 染色体的失活可能起源于减数分裂性染色体的失活(Meiotic Sex Chromosome Inactivation,MSCI),并导致精子生成相关基因从 X 染色体向常染色体转移,即 MSCI—first。然而,这个现象也可以解释成 Demasculinization(去雄性化)-first:X 染色体有2/3的时间在雌性中,性别对抗(sexual antagonism)的进化作用力趋使 X 的雌性化,由此产生减数分裂期性染色体的失活。对 Z/W 性别系统(ZZ 为雄性,ZW 为雌性)、而且不具有 MSCI 的物种的研究可以有助于澄清这一问题。本研究比较了家鸡雌雄个体的体器官和性器官中基因表达,同样发现了性别偏好基因在常染色体和 Z 染色体见得非随机分布,而且相比体器官 Z 染色体上雄性偏好的基因更显著的高表达在性腺中。我们进一步分析了重复基因(duplicate gene)家族的表达,发现 Z 染色体的进化趋向于积累更多的具有雄性偏好功能的重复基因。这些从 Z/W 性别决定系统中得到的结果证明了 Demasculinization—first 理论:性别对抗的作用下,雌雄性别偏好表达的基因在 Z 染色体上非随机分布;性别对抗也是配子中 X 染色体失活的进化驱动力。
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