Invertovaná meióza může zachránit zdatnost chromosomálních hybridů

Popis obrázku: Titulní strana časopisu PNAS, Vol. 115, no. 41: Bělásci Leptidea sinapis při námluvách. Fotografii poskytl Vlad Dincă.

Chromosomální přestavby mohou hrát důležitou roli při vzniku nových druhů. Jejich akumulace v populaci je však považována za obtížnou a nepředvídatelnou, protože výrazně snížená reprodukční zdatnost chromosomálních hybridů brání fixaci nových karyotypů. Naše publikace přináší důkazy o mechanismu, který zachovává plodnost chromosomálních hybridů u druhů s holocentrickými chromosomy. Studovali jsme evoluční úlohu meiotického chování holocentrických chromosomů u F₁ až F₄ hybridů mezi dvěma chromosomálními rasami běláska hrachorového (Leptidea sinapis), jež se liší nejméně 24 fúzemi či rozpady chromosomů. Ačkoliv tyto chromosomální přestavby vedly k tvorbě mnoha meiotických multivalentů, hybridi vykazovali překvapivě vysoké reprodukční schopnosti navzdory teoretickým předpokladům. V práci dokazujeme, že chromosomální heterozygoti samců L. sinapis  vykazují invertovanou meiózu, tj. mají obrácené pořadí hlavních meiotických událostí, ve kterých je první a nejkritičtější fáze redukce počtu chromosomů nahrazena méně rizikovou separací sesterských chromatid. Toto zjištění naznačuje, že invertovaná meióza může usnadnit správnou segregaci chromosomů v chromosomálních hybridech, zachovat plodnost a umožnit dlouhodobou perzistenci chromosomálních přestaveb, což je hlavní předpoklad pro chromosomální speciaci. Náš článek byl vybrán pro titulní stranu říjnového čísla časopisu PNAS (http://www.pnas.org/content/115/41.cover-expansion).

Lukhtanov V.A., Dincă V., Friberg M., Šíchová J., Olofsson M., Vila R., Marec F., Wiklund C. (2018) Versatility of multivalent orientation, inverted meiosis, and rescued fitness in holocentric chromosomal hybrids. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 115: E9610-E9619. DOI: 10.1073/pnas.1802610115