Evolución convergente de los cromosomas Z del pollo y los cromosomas X humanos por expansión y adquisición de genes

Área de la Ciencia:

• La genómica es la genómica.
• Biología evolutiva Biología evolutiva.
• La genómica comparada es una genómica comparada.

Sus antecedentes:

• La determinación del sexo en las aves (macho ZZ, hembra ZW) y los mamíferos (macho XY, hembra XX) implica cromosomas sexuales distintos.
• Se pensaba que los cromosomas Z y X, presentes en ambos sexos, habían divergido mínimamente de sus orígenes autosómicos.
• Los cromosomas W e Y, presentes en un solo sexo, fueron considerados los sitios primarios de la evolución de los cromosomas sexuales.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la trayectoria evolutiva del cromosoma Z del pollo y compararlo con el cromosoma X humano.
• Para desafiar la suposición de que los cromosomas Z y X divergieron poco de los autosomas.
• Identificar características compartidas y patrones evolutivos entre los cromosomas sexuales de aves y mamíferos.

Principales métodos:

• Secuenciación del cromosoma Z del pollo.
• Análisis comparativo exhaustivo de las secuencias del cromosoma Z del pollo y del cromosoma X humano.
• Análisis bioinformático de la densidad génica, la duplicación génica y la expansión de la región intergénica.

Principales resultados:

• El cromosoma Z del pollo es menos denso en genes que los autosomas y contiene genes duplicados expresados en los testículos.
• Los cromosomas Z del pollo y los cromosomas X humanos evolucionaron independientemente de diferentes regiones genómicas ancestrales.
• Tanto los cromosomas Z como los X exhiben una evolución convergente, caracterizada por la amplificación de los genes expresados en los testículos y las regiones intergénicas expandidas, que los distinguen de los autosomas.

Conclusiones:

• La evolución de los cromosomas Z y X implicó la adquisición convergente de características similares, a pesar de los diferentes sistemas heterogámicos.
• La evolución de los cromosomas sexuales en aves y mamíferos se caracteriza por la pérdida de genes en los cromosomas específicos del sexo y la ganancia / expansión de genes en los cromosomas comunes a ambos sexos.
• Los cromosomas Z y X adquirieron características únicas después de su divergencia de los autosomas, lo que indica procesos evolutivos activos más allá de la simple divergencia.