Dynamic sex chromosome expression in Drosophila male germ cells

Autor(es):Mostrar menos -

Mahadevaraju, Sharvani ^[1] ; Fear, Justin M. ^[1] ; Akeju, Miriam ^[2] ; Galletta, Brian J. ^[3] ; Pinheiro, Mara M. L. S. ^[4] ; Avelino, Camila C. ^[4] ; Cabral-de-Mello, Diogo C. ^[5] ; Conlon, Katie ^[2] ; Dell'Orso, Stafania ^[6] ; Demere, Zelalem ^[2] ; Mansuria, Kush ^[2] ; Mendonca, Carolina A. ^[4] ; Palacios-Gimenez, Octavio M. ^{[4, 7, 8]} ; Ross, Eli ^[2] ; Savery, Max ^[1] ; Yu, Kevin ^[2] ; Smith, Harold E. ^[9] ; Sartorelli, Vittorio ^[6] ; Yang, Haiwang ^{[1, 10]} ; Rusan, Nasser M. ^[3] ; Vibranovski, Maria D. ^[4] ; Matunis, Erika ^[2] ; Oliver, Brian ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] NIDDK, Lab Cellular & Dev Biol, NIH, Bethesda, MD 20892 - USA

^[2] Johns Hopkins Univ, Sch Med, Dept Cell Biol, 725 N Wolfe St, Baltimore, MD 21205 - USA

^[3] NHLBI, Cell Biol & Physiol Ctr, NIH, Bldg 10, Bethesda, MD 20892 - USA

^[4] Univ Sao Paulo, Dept Genet & Evolutionary Biol, Inst Biosci, BR-05508090 Sao Paulo, SP - Brazil

^[5] UNESP Univ Estadual Paulista, Dept Biol Geral & Aplicada, Inst Biociencias IB, BR-13506900 Rio Claro, SP - Brazil

^[6] NIAMSD, Lab Muscle Stem Cells & Gene Regulat, NIH, Bethesda, MD 20892 - USA

^[7] Uppsala Univ, Dept Evolutionary Biol, Evolutionary Biol Ctr, S-75236 Uppsala - Sweden

^[8] Uppsala Univ, Dept Organismal Biol, Evolutionary Biol Ctr, Systemat Biol, S-75236 Uppsala - Sweden

^[9] NIDDK, Genom Core, NIH, Bethesda, MD 20892 - USA

^[10] Northwestern Univ, Dept Pharmacol, Feinberg Sch Med, Chicago, IL 60611 - USA

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: NATURE COMMUNICATIONS; v. 12, n. 1 FEB 9 2021.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Given their copy number differences and unique modes of inheritance, the evolved gene content and expression of sex chromosomes is unusual. In many organisms the X and Y chromosomes are inactivated in spermatocytes, possibly as a defense mechanism against insertions into unpaired chromatin. In addition to current sex chromosomes, Drosophila has a small gene-poor X-chromosome relic (4(th)) that re-acquired autosomal status. Here we use single cell RNA-Seq on fly larvae to demonstrate that the single X and pair of 4(th) chromosomes are specifically inactivated in primary spermatocytes, based on measuring all genes or a set of broadly expressed genes in testis we identified. In contrast, genes on the single Y chromosome become maximally active in primary spermatocytes. Reduced X transcript levels are due to failed activation of RNA-Polymerase-II by phosphorylation of Serine 2 and 5. Sex chromosome gene content and expression is unusual. Here the authors use single cell RNA-Seq on Drosophila larvae to demonstrate that the single X and pair of 4th chromosomes are specifically inactivated in primary spermatocytes, while genes on the single Y chromosome become maximally active in primary spermatocytes. (AU)

• Processo FAPESP: 15/20844-4 - O papel da gametogênesis na origem e evolução dos genes novos
• Beneficiário: Maria Dulcetti Vibranovski
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 17/14923-4 - Funções de genes novos do cromossomo Y de Drosophila por meio da análise de expressão na espermatogênese
• Beneficiário: Carolina de Athayde Mendonça
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 17/26609-2 - Estudo da inativação meiótica do cromossomo X através da análise de expressão de genes da espermatogênese de Drosophila melanogaster
• Beneficiário: Camila Correia Avelino
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 15/16661-1 - Cromossomos sexuais, cromossomos B e seus enigmas: sistemas modelo para estudos de evolução cromossômica e genômica
• Beneficiário: César Martins
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 13/08028-1 - CEGH-CEL - Centro de Estudos do Genoma Humano e de Células-Tronco
• Beneficiário: Mayana Zatz
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 19/15212-0 - Estudo da inativação meiótica do cromossomo X na espermatogênese de Drosophila spp
• Beneficiário: Camila Correia Avelino
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto