Recherche des chromosomes sexuels dans les espèces pseudosexuées Mesorhabditis

Recherche des chromosomes sexuels dans les espèces pseudosexuées Mesorhabditis
methdology development
Team Delattre
ongoing
Authors

Marie Delattre

Laurent Modolo

Published

October 21, 2022

Porteur du projet

Marie DELATTRE

Personnes

Laurent MODOLO

Problématique biologique

Nous étudions les nématodes du genre Mesorhabditis, dont certaines espèces présentent un mode de reproduction atypique, avec perte progressive des mâles et de la sexualité. Dans l’espèce M. belari, nous avions déjà montré l’existence d’un chromosome Y chez les males (déjà en collaboration avec Laurent Modolo à l’époque, voir https://doi.org/10.1126/science.aau009). Des données récentes sur les espèces Mesorhabditis à reproduction sexuelle classique montre cependant que les mâles n’ont pas de chromosome Y et que le déterminisme du sexe est de type XX/XO, comme c’est le cas dans un grand nombre d’espèces de nématodes. Ainsi, le chromosome Y serait apparu en même temps que la pseudosexualité au sein des Mesorhabditis. Pour comprendre cette corrélation et l’histoire évolutive du Y dans ce groupe, nous cherchons à caractériser le système de chromosome sexuel dans un plus grand nombre d’espèces de ce groupe.

Questions

Nous avons déjà montré qu’il est possible de révéler l’existence (ou non) d’un chromosome Y en réalisant un séquençage en DNAseq de males et de femelles préalablement triés. Nous avons récemment obtenu un nouveau jeu de données pour une nouvelle espèce (et une autre est en cours de séquençage).

  1. Nous cherchons d’une part à savoir si l’identification des lectures sex-specific peut se faire à partir de la simple analyse de k-mers, sans avoir préalablement assemblé le génome. Ceci nous révèlera rapidement et de manière qualitative, la présence d’un système XX/XY (s’il existe des lectures male-specific) ou XX/XO (s’il existe des lectures lues deux fois plus chez les femelles que chez les males mais pas de lecture males-specific)

  2. Nous chercherons également à reconstituer les chromosomes sexuels à partir des séquences identifiées comme sex-specific, pour révéler quels gènes sont portés par les chromosomes sexuels.

Données

Pour l’espèce M. belari (pseudosexuée) nous avons déjà des données d’Illumina à très haute couverture (> 400X) pour des males et des femelles. Cette espèce servira de contrôle pour l’analyse des kmers, puisque nous savons déjà qu’il existe un chromosome Y dans cette espèce.

Nous avons également des données Illumina pour l’espèce M. spiculigera (sexuée) dont un draft de génome existe déjà, et qui peut également servir de contrôle d’une espèce sans chromosome Y.

Nous avons les données d’Illumina pour l’espèce M. longespiculosa (sexuée) dont le génome n’a pas été assemblé (par faute de données long-reads) et l’espèce M. monhystera (pseudosexuée) est en cours de séquençage.

Date

  • date du début du projet: le plus tot possible
  • date d’obtention des données: la plupart des données sont déjà disponibles
  • date d’obtention de l’intégralité des données: probablement janvier 2023
  • date souhaitée de fin du projet: premier trimestre 2023 idéalement

Attentes

L’analyse initiale a déjà été réalisée par Laurent Modolo en 2018, dans l’ensemble ce nouveau projet est dans la continuité du premier. Le challenge ici réside en l’analyse des données en l’absence d’un génome assemblé (analyse des k-mers). Si cette approche est un succès, et montre que la détection est possible à faible couverture, cela ouvrira la porte à des analyses rapides d’un plus grand nombre d’espèce.