Analysis of dosage effect of speciation gene Prdm9 on fertility of mouse hybrids

Abstract

(cz) Fenomén hybridní sterility představuje jeden z evolučních mechanismů umožňující speciaci, tedy vznik nových druhů. Zatím bylo popsáno jen málo speciačních genů a Prdm9 (PR-domain 9) je první a zatím jediný identifikovaný u savců. Hraje totiž roli ve sterilitě hybridů vznikajících křížením poddruhů myši domácí. Ohledně vlivu Prdm9 na plodnost semifertilních hybridních samců bylo ale dosud publikováno jen omezené množství poznatků, přitom v přírodě jsou takoví samci daleko četnější než samci zcela sterilní. Pomocí panelu genetických nástrojů a baterií fenotypizačních testů dokazuje tato disertace ústřední roli Prdm9 v hybridní sterilitě na mnoha typech mezi-poddruhových kříženců s různě postiženou plodností a věkovým omezením. Přidáváním ale i ubíráním genové dávky Prdm9 se fenotyp snížené plodnosti vylepší. Také zvýšení genové dávky Prdm9 alely, která v jedné kopii zapříčiňuje sterilitu, zlepšuje parametry fertility F1 hybridů. PRDM9 protein hraje roli i v určování míst meiotické rekombinace. Práce poukazuje na princip interakce soutěže alel v určování rekombinančně preferovaných genomických lokusů - hotspotů, a tím možné způsoby propojení obou rolí Prdm9. Tato disertace shrnuje sestavu tří logicky propojených publikací, které mají ambici být významnými díly skládačky poznání mechanismu...(eng) The phenomenon of hybrid sterility represents one of the evolutionary mechanisms that enables speciation. Only a few speciation genes have been uncovered. The only one found in mammals is Prdm9 (PR-domain 9). Data in the literature on the involvement of Prdm9 in decreased fertility of various semifertile hybrid males of house mouse subspecies were scarce before the results of this thesis were completed, despite that such males are much more frequent in nature than the fully sterile ones. Utilizing a panel of genetic tools and a battery of phenotyping tests, this thesis shows a central role of Prdm9 in fecundity of hybrids, including many fertility disorders and age dependency. Both increasing and reducing the Prdm9 gene dosage significantly elevated fertility parameters. Surprisingly, even the allele that in one copy causes full hybrid sterility increased F1 hybrid fertility when present in multiple copies. The PRDM9 protein also plays a role in identifying the sites of meiotic recombination. This study also points out the principles of allelic competition in determination of the sites of preferred recombination (hotspots), which suggests a possible link between both previously described Prdm9 roles. This thesis summarizes a set of three logically interconnected publications with the ambition...Katedra genetiky a mikrobiologieDepartment of Genetics and MicrobiologyPřírodovědecká fakultaFaculty of Scienc

    Similar works