Evolução de cromossomos sexuais em peixes Characoidei

• Processo: 24/03891-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2029
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Animal
• Acordo de Cooperação: ANR
• Pesquisador responsável: Fausto Foresti
• Beneficiário: Fausto Foresti
• Pesquisador Responsável no exterior: Guiguen Yann
• Instituição Parceira no exterior: Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement, Paris, França
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IBB). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Alessandro de Mello Varani ; Claudio de Oliveira ; Diogo Teruo Hashimoto ; Fábio Fernandes Roxo ; Fábio Porto-Foresti ; Ricardo Utsunomia
• Assunto(s): Genética de peixes Análise de sequência de DNA Turnover Cromossomos sexuais Peixes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Genes de determinação do sexo | Sequenciamento genomico | turnover | Genética de peixes

Resumo

A evolução dos cromossomos sexuais (SC) é uma questão de longa data na biologia evolutiva. A teoria centenária de H.J. Muller sugere que os SC evoluem fixando um novo gene determinante de sexo (SD) em um autossomo ancestral. Com o tempo, alelos específicos de sexo se acumulam, levando à perda de recombinação e, em última instância, à degeneração dos SC. Embora esse cenário unidirecional esteja alinhado com a evolução dos SC em modelos bem estudados com SC altamente diferenciados, como mamíferos, aves e Drosophila, insights recentes desafiam isso, como em peixes teleósteos, onde são observadas rápidas mudanças nos SC e SD, juntamente com uma ampla gama de diferenciação de SC. Para desafiar essa teoria, exploraremos a evolução dos SC em uma grande escala macroevolutiva (100 espécies) usando genômica de alta resolução (montagens genômicas de novo, genética populacional, edição de genomas) e citogenética avançada (Oligopaint FISH) no clado Characoidei, um grupo de vertebrados com 100 milhões de anos e rica em espécies. As espécies deste clado exibem sistemas de SC diversos, como sistemas monofatoriais, múltiplos SC e até mesmo cromossomos B supernumerários ligados ao sexo, destacando uma gama complexa de mudanças nos SC. Sua diferenciação de SC é muito dinâmica, desde citologicamente indiferenciados até SC altamente diferenciados, às vezes dentro de espécies ou populações intimamente relacionadas. Este clado também inclui importantes espécies de aquacultura nas quais ferramentas para controle preciso do sexo serão altamente relevantes, além de muitas pequenas espécies comerciais de aquário adequadas para experimentação laboratorial. Nossas caracterizações de SC baseadas em genômica e citogenética permitirão inferir o número e a idade das mudanças nos SC /SD e a comparação precisa do tamanho e da organização da região não recombinante entre SC homólogos conservados. Este projeto capitalizará a experiência complementar de parceiros franceses e brasileiros, especialmente em genômica e citogenética, e também aproveitará recursos de espécies neotropicais tanto na Guiana Francesa quanto no Brasil, garantindo um estudo abrangente da evolução dos SC no clado Characoidei. (AU)