Geschlechtschromosomen bei Chamäleons
Welches bei Chamäleons die Geschlechtschromosomen sind, ist bisher eher spärlich untersucht worden. Von der madagassischen Chamäleongattung Furcifer ist bekannt, dass sie über Z und W-Chromosomen verfügen, wobei manchmal auch mehrere Z-Chromosomen auftreten, so genannte Neo-Geschlechtschromosomen. Kürzlich wurde nun in Tschechien mehr dazu geklärt.
Blut- und Gewebeproben wurden von 13 Chamäleon entnommen, um DNA zu isolieren. Zu den beprobten Tieren gehörten jeweils ein Männchen und ein Weibchen der Arten Brookesia therezieni, Calumma glawi, Calumma parsonii, Chamaeleo calyptratus, Furcifer campani, Furcifer labordi, Furcifer lateralis, Furcifer oustaleti, Furcifer pardalis, Furcifer rhinoceratus, Furcifer viridis, Kinyongia boehmei und Trioceros johnstoni. Lediglich bei den Furcifer oustaleti wurden zwei Weibchen beprobt. Anschließend wurden die Z1-Chromosomen der Pantherchamäleons und die Z- und W-Chromosomen mittels Mikrodissektion untersucht. Gene Coverage Analysen wurden für Teppich- und Pantherchamäleons durchgeführt. Außerdem wurden qPCRs durchgeführt, um die Homologie der Z-Chromosomen zu vergleichen.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Morphologie der Z1-Chromosomen von Pantherchamäleons dem Z-Chromosom der gesamten Gattung Furcifer entspricht. Das Z1-Chromosom der Pantherchamäleons entspricht damit dem Z-Chromosom bei Furcifer oustaleti. Das Z2-Chromosom der Pantherchamäleons dagegen ist ein Neo-Geschlechtschromosom. Sowohl das Z- als auch das W-Chromosom bei Furcifer oustaleti sind wahrscheinlich pseudautosomal. 42 Gene wurden als spezifisch für das W-Chromosom beschrieben.
Insgesamt wurden 16.947 Gene in Furcifer lateralis und 16.909 Gene in Furcifer pardalis identifiziert. Das Verhältnis der Genzahl zwischen Weibchen und Männchen beträgt 0,35 und 0,65 für die beiden Arten. Bei Panther- und Teppichchamäleons stellte sich heraus, dass die meisten Gene der W- und Z-Chromosomen gleich sind, verhältnismäßig wenige Gene fanden sich nur auf dem W-Chromosom. Diese Erkenntnis ist überraschend, da die Forscher eigentlich erwartet hätten, dass das heterochromatische W bei Furcifer-Arten einen Großteil seiner Gene gegenüber dem Z-Chromosom verloren hätte.
Die Geschlechtschromosomen der Gattung Furcifer haben sich wahrscheinlich vor mindestens 20 Millionen Jahren entwickelt, was etwa dem Zeitpunkt der Absplittung der Art Furcifer campani von den übrigen Furcifer-Arten entspricht.
Heteromorphic ZZ/ZW sex chromosomes sharing gene content with mammalian XX/XY are conserved in Madagascan chameleons of the genus Furcifer
Michail Rovatsos, Sofia Mazzoleni, Barbora Augstenová, Marie Altmanová, Petr Velenský, Frank Glaw, Antonio Sanchez, Lukáš Kratochvíl
Scientific Reports 14, 2024: 4898.
DOI: 10.1038/s41598-024-55431-9
