Origin and evolution of sex chromosomes in spiders
Project goals
Our project is focused on the evolution of spider sex chromosomes (i.e. gonosomes). A notable feature of spiders is the predominance of unusual multiple X chromosomes. Origin of these elements is unclear. Our data show considerable complexity of spider sex chromosome determination. Besides multiple X chromosomes, spider karyotypes include also one or two homomorphic sex chromosome pairs (SCP). According to our hypothesis, ancestral gonosomes of spiders comprised one SCP. Multiple X chromosomes have evolved by structural differentiation of copies of X chromosome of the SCP. The second SCP arose by duplication of the ancestral SCP. Principal goals of the project are to test these hypotheses, study subsequent evolution of gonosomes, and analyse unusual gonosomal behaviour in spider germline, which may ensure structural differentiation of homeologous gonosomes. Project will be focused on clades, which are crucial for reconstruction of spider phylogeny. Data will be obtained by selected approaches of standard and molecular cytogenetics as well as by sequencing of gonosomes.
Keywords
chromosomeevolutionhomeologousinactivationmeiosisnon-disjunctionpairingspidersexsequenation
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 20 (SGA0201600001)
Main participants
Univerzita Karlova / Přírodovědecká fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
16-10298S
Alternative language
Project name in Czech
Vznik a evoluce pohlavních chromozomů u pavouků
Annotation in Czech
Projekt se zabývá evolucí pohlavních chromozomů (tj. gonozomů) pavouků. U většiny druhů bylo nalezeno zvláštní chromozomové určení pohlaví, tvořené několika různými chromozomy X, jehož vznik není objasněn. Naše práce naznačují enormní složitost chromozomového určení pohlaví pavouků. Jejich karyotyp obsahuje kromě mnohočetných chromozomů X také jeden či dva páry homomorfních gonozomů. Předpokládáme, že pavouci měli původně jediný pár homomorfních gonozomů XY. Kopie chromozomu X tohoto páru byly začleňovány do karyotypu jako mnohočetné chromozomy X, což bylo doprovázeno jejich strukturní diferenciací. Druhý pár gonozomů vznikl duplikací páru XY. Projektu je zaměřen na testování těchto hypotéz, další evoluci pavoučích gonozomů a objasnění jejich unikátního chování v pohlavní dráze, které jsme objevili a o němž předpokládáme, že vede k strukturní diferenciaci homeologických gonozomů. Zaměříme se na málo prozkoumané, ale fylogeneticky důležité linie. Data budou získány metodami standardní a molekulární cytogenetiky a sekvenováním gonozomů.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
EB - Genetics and molecular biology
CEP - secondary branch
EG - Zoology
CEP - another secondary branch
—
10603 - Genetics and heredity (medical genetics to be 3)
10604 - Reproductive biology (medical aspects to be 3)
10605 - Developmental biology
10608 - Biochemistry and molecular biology
10609 - Biochemical research methods
10613 - Zoology
10614 - Behavioral sciences biology
10615 - Ornithology
10616 - Entomology
30101 - Human genetics
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
This project aimed to study chromosome-based sex determination in selected spider species. Authors suggest, multiple X chromosomes evolved independently in studied species. Moreover, new sex linked genes were identified. Cytogenetic methods for sex chromosome analysis were employed in some species for the first time. Based on the results, six research papers have been published.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2016
Realization period - end
Dec 11, 2020
Project status
U - Finished project
Latest support payment
May 16, 2018
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP21-GA0-GA-U/06:1
Data delivery date
Jun 30, 2021
Finance
Total approved costs
12,778 thou. CZK
Public financial support
12,475 thou. CZK
Other public sources
303 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
12 778 CZK thou.
Public support
12 475 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
EB - Genetics and molecular biology
Solution period
01. 01. 2016 - 11. 12. 2020