Evolutionaire genomica van onconventionele geslachtschromosomen bij kikkers

In schril contrast met modelorganismen met gedegenereerde Y/W-chromosomen hebben veel reptielen, vissen en amfibieën meestal ongedifferentieerde geslachtschromosomen en vertonen zij een dynamiek van geboorte en dood van geslachtschromosomen. Waarom en hoe geslachtschromosomen in een vroeg stadium en frequente wisselingen zo gangbaar zijn bij eukaryoten blijft mysterieus. Dit roept ook dringende vragen op over alternatieve mechanismen die leiden tot het stoppen van geslachtschromosomen, hun dynamiek en stabiliteit. Kikkers zijn ideale systemen omdat ze voornamelijk geslachtschromosomen in een vroeg stadium en frequente omzettingen hebben. In dit project zal ik de roofkikkers gebruiken om onconventionele evolutie van geslachtschromosomen te bestuderen, waarbij ik het paradigma uitdaag
voorspeld door het canonieke model van "degenerate Y/W?":
1. Gaat genoombrede verminderde recombinatie altijd samen met het heterogametische geslacht? Ik zal een alternatief mechanisme bestuderen dat de recombinatiestop van geslachtschromosomen aanstuurt, geslachtsspecifieke telomeer-beperkte recombinatie, in 12 roofkikkers met XY, ZW systemen in een fylogenetisch kader. 2. Komen geslachtsbepalende omzettingen herhaaldelijk voor in kikkers met heteromorfe geslachtschromosomen? Ik zal voor elke soort de geslachtschromosomen identificeren en de snelheid van omzettingen in XY- en ZW-systemen analyseren in een fylogenetisch kader. Ik verwacht verschillende onafhankelijke overgangen tussen geslachtsbepalingsmechanismen, en meer overgangen binnen het XY of ZW systeem. 3. Wat zijn de genomische gevolgen van gigantische Ys en Ws, hoe vormen en verschillen ze? Ik zal genoomassemblage op chromosoomniveau uitvoeren om de geneninhoud op de Ys/Ws te identificeren. Ik zal inversies en evolutionaire strata opsporen, de dynamiek van transponeerbare elementen en doseringscompensatiemechanismen tussen XY- en ZW-systemen vergelijken. Indien succesvol, zal dit project alternatieve mechanismen blootleggen die de recombinatiestop van geslachtschromosomen aansturen, hun dynamiek en genomische kenmerken. Het zal de mysterieuze vorming van reusachtige Ys/Ws onthullen. Samen zal dit de grenzen van het canonieke model conceptueel verleggen.