Caenorhabditis nigoni

Hoewel Caenorhabditis nigoni geheel uit vrouwtjes en mannetjes bestaat, terwijl Caenorhabditis briggsae hoofdzakelijk tweeslachtig is, zijn er veel overeenkomsten. Het genoom van Caenorhabditis nigoni is iets groter 129 Mbp met 29.167 proteïne coderende genen dan dat van Caenorhabditis briggsae met 108 Mbp en 22.313 proteïne coderende genen.[3][3] Deze twee soorten geven bij kruising levensvatbare mannelijke en vrouwelijke hybriden met fertiele vrouwtjes en steriele mannetjes.[4]

Niettemin zijn hybriden tussen deze twee soorten rondwormen onderworpen aan de wet van Haldane: heterogametische nakomelingen (mannen) zijn veel minder levensvatbaar dan vrouwen. Een gedetailleerde kaart van hybride incompatibiliteitsplaatsen op het Caenorhabditis briggsae genoom werd in 2015 gemaakt[5] Hybride mannelijke onvruchtbaarheid komt voornamelijk tijdens de embryonale ontwikkeling tot uiting en is het meest uitgesproken bij een lagere groeitemperatuur.[6] Bovendien zijn de in leven blijvende C. nigoni x C. briggsae hybride mannetjes steriel. Deze steriliteit wordt ten minste gedeeltelijk veroorzaakt door de aanwezigheid van een van twee de X-chromosomale subsequenties van C. briggsae , die beide zijn geassociëerd met abnormale transcriptionele downregulatie van C. nigoni autosomale genen die coderen voor spermatogene functies; deze downregulatie kan te wijten zijn aan abnormale upregulatie in hybriden van een subset van 22G RNA's die specifiek gericht zijn op de downregulerende spermatogenenische genen.[7]

Yin et al. (2018) hebben een derde generatie genoomsamenstelling van C. nigoni gemaakt, die ze gebruikten om te bepalen welke genen tussen de twee soorten verschillen en om de functionele effecten van deze verschillen te karakteriseren.[3] Ze melden dat het grootste deel van het verschil in het aantal genen tussen C. nigoni en C. briggsae is te wijten aan het verloren gaan van genen bij de laatst genoemde soort. Deze verloren gegane genen coderen in C. nigoni onevenredig veel korte eiwitten met onevenredig hoge niveaus van mannelijke bevoordeelde RNA-sequentie-expressie en dat deze verloren gegane genen drie Male Secreted Short (mss) genen omvatten, die coderen voor oppervlakte-glycoproteïnen van het sperma en die alleen aanwezig zijn in kruisbevruchtende soorten.[3] Door het transgene herstel van mss-1 en mss-2 van C. nigoni in C. briggsae zijn C. briggsae-mannetjes veel effectiever bij de reproductieve competitie (zowel met andere mannetjes als met tweeslachtige zelfbevruchtende vrouwtjes).

De verschillen in genoomgroottes zijn niet te wijten aan bulkveranderingen in repetitief DNA, omdat beide genomen sterk vergelijkbare fracties van repetitieve elementen hebben (C. nigoni 27% versus C. briggsae 25%).[3] Er is echter een groter aandeel satelliet-DNA's in C. nigoni dan in C. briggsae, samen met meer soortspecifieke families van satelliet-DNA in C. nigoni.[8]

In parallel werk met behulp van een onafhankelijk geproduceerde derde generatie genoomsamenstelling van C. nigoni analyseerde Ren et al. (2018) de genomen van de chromosomen van C. nigoni in vergelijking met C. briggsae.[9] Ze rapporteren dat de twee genomen brede chromosomale syntenie hebben, maar ook veel intra- en interchromosomale sequentie-herschikkingen hebben. Deze herschikkingen zullen waarschijnlijk meiotische recombinatie tussen chromosomen van de twee soorten belemmeren en kunnen ook de oorzaak zijn van gedeeltelijke niet levensvatbare en onvruchtbare soorthybriden.

• Afbeelding vrouwtje met mannetje
• Afbeelding