Masculinization of the X-chromosome in aphid soma and gonads

Autor: Stéphanie Robin, N. Prunier-Leterme, Jean Peccoud, Gautier Richard, Julie Jaquiéry, Fabrice Legeai, Hélène Boulain, G. Le Trionnaire, Sylvie Tanguy, J-C Simon
Přispěvatelé: Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes (IGEPP), Université de Rennes (UR)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Rennes Angers, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Plateforme bioinformatique GenOuest [Rennes], Université de Rennes (UR)-Plateforme Génomique Santé Biogenouest®-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-GESTION DES DONNÉES ET DE LA CONNAISSANCE (IRISA-D7), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Ecologie, Evolution, Symbiose (EES), Ecologie et biologie des interactions (EBI), Université de Poitiers-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Poitiers-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lausanne = University of Lausanne (UNIL), Scalable, Optimized and Parallel Algorithms for Genomics (GenScale), Inria Rennes – Bretagne Atlantique
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Peer Community Journal
Peer Community Journal, 2022, 2, pp.e53. ⟨10.24072/pcjournal.166⟩
ISSN: 2804-3871
Popis: Males and females share essentially the same genome but differ in their optimal values for many phenotypic traits, which can result in intra-locus conflict between the sexes. Aphids display XX/X0 sex chromosomes and combine unusual X chromosome inheritance with cyclical parthenogenesis. Theoretical and empirical works support the hypothesis that the large excess of male-biased genes observed on the aphid X chromosome compared to autosomes has evolved in response to sexual conflicts, by restricting the product of a sexually antagonistic allele to the sex it benefits. However, whether such masculinization of the X affects all tissues (as expected if it evolved in response to sexual conflicts) or reflects tissue specificities (which would contradict the sexual conflict hypothesis) remains an open question. To address it, we measured gene expression in different somatic and gonadic tissues of males, sexual females and parthenogenetic females of the pea aphid. We observed a masculinization of the X at the tissue-level, with male-biased genes being 2.5 to 3.5 more frequent on the X than expected. We also tested the hypothesis that gene duplication can facilitate the attenuation of conflicts by allowing gene copies to neo- or sub-functionalize and reach sex-specific optima. As predicted, X-linked copies of duplicated genes having their other copies on autosomes were more frequently male-biased (40.5% of the genes) than duplicated autosomal genes (6.6%) or X-linked single-copy genes (32.5%). These results highlight a peculiar pattern of expression of X-linked genes in aphids at the tissue level and provides further support for sex-biased expression as a mechanism to attenuate intra-locus sexual conflicts.
Databáze: OpenAIRE
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