Description du projet
Comprendre la spéciation induite par le chromosome X chez les primates
La pulsion méiotique est l’«expression égoïste» des gènes préférés lors de la formation de gamètes haploïdes à un seul chromosome. Elle mène à un changement évolutif non adaptatif mais est contrée par d’autres éléments génomiques lors de la spermatogenèse qui sont régis par des forces de sélection. Le projet Xspect, financé par le CER, entend vérifier l’hypothèse selon laquelle ce conflit génétique entraîne la rapide évolution du chromosome X chez les primates, ce qui crée des barrières reproductives et une divergence entre différentes espèces. Pour ce faire, Xspect retracera l’expression spécifique du génome lors de la spermatogenèse chez les primates grâce à un séquençage d’ARN à cellule unique, à la coloration des transcriptions uniques et à des techniques immunohistochimiques. Enfin, le projet devrait expliquer les processus de la pulsion méiotique et les gènes impliqués.
Objectif
Primate X chromosomes evolve extraordinary fast and are also tightly associated with the establishment of reproductive barriers between emerging species.
The hypothesis of this proposal is that genetic conflicts between the X chromosome and the rest of the genome during spermatogenesis cause rapid X chromosome evolution and build reproductive barriers. Genetic conflicts for transmission to haploid gametes, called meiotic drive, will cause non-adaptive evolution, which is expected to be countered by other genomic elements that will then be under selection. Such an arms race is expected to lead to a very rapid evolution of the X chromosome and a fast accumulation of incompatibilities between isolated populations, leading to speciation.
The goal of the project is to identify the underlying mechanisms and the genes responsible for meiotic drive using primates as the study system. A priori candidate processes include X-linked genes under repeated fast evolution with a focus on genes targeted by pachytene piRNAs and on ampliconic genes. Population genomics analysis will generate specific hypotheses that will then be tested by following expression of candidate genes during spermatogenesis through scRNAseq, and validate findings by ultrasensitive, in situ, staining of single transcripts and immunohistochemistry. Finally, the behaviour of key genes and processes will then be investigated in incipient speciation events.
Specifically, 850 individuals of 250 species of primates with full genome data will be analysed for candidate genes on the X chromosome. These genes will be investigated in large scale comparative scRNA sequencing analyses of >10,000 individual testicular cells from 14 primate species, including all great ape species, thus allowing expression trajectories through spermatogenesis to be inferred and followed up in functional experiments.
The success criterion is to report on primate speciation genes together with their biological mode of action.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Régime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
8000 Aarhus C
Danemark