Genom südafrikanischer Zwergchamäleons entschlüsselt

Genom südafrikanischer Zwergchamäleons entschlüsselt

by Alex Negro Wissenschaft

Nachdem kürzlich in China erstmals ein Referenzgenom für das Pantherchamäleon (Furcifer pardalis) veröffentlicht wurde, folgen nun Wissenschaftler aus Südafrika mit dem Genom zweier Zwergchamäleon-Arten.

Für die Analysen wurden ein männliches Bradypodion pumilum aus Kapstadt und ein männliches Bradypodion ventrale aus einer eingeschleppten Population in Johannesburg entnommen. Für die Langsequenzierung (HiC) wurde Muskel- und Lebergewebe verwendet. Die Genomgröße von Bradypodion pumilum liegt bei 2,43 Gigabasenpaaren (Gb), die von Bradypodion ventrale bei 2,40 Gb. Die BUSCO-Analyse wies eine hohe Vollständigkeit mit rund 97% aller existenten kodierenden Gene bei Wirbeltieren nach. Des Weiteren bestätigt die aktuelle Veröffentlichung die bereits vom Karyotyp in Bradypodion thamnobates 2017 vorgefundenen sechs Makrochromosomen. Verschiedene Vergleiche mit Anolis sagrei wurden angestellt. Es bleibt weiterhin offen, welche Chromosomen bei Bradypodion Geschlechtschromosomen sind.

Die Genome können im NCBI BioProjekt unter der Nummer PRJNA9861319 sowie jeweils unter den BioSample-Nummern SAMN35825189 und SAMN35825190 eingesehen werden.

De novo whole genome assemblies for two Southern African Dwarf Chameleons (Bradypodion, Chamaeleonidae)
Jody M. Taft, Krystal A. Tolley, Graham J. Alexander, Anthony J. Geneva
Genome Biology and Evolution 15 (10), 2023, pp. 1-8
DOI: 10.1093/gbe/evad182

Karyotypen bei Chamäleons

Karyotypen bei Chamäleons

by Alex Negro Wissenschaft

Wissenschaftler aus Großbritannien und Italien haben sich jetzt mit den Chromosomen verschiedener Chamäleonarten beschäftigt. Sie untersuchten den Karyotyp von insgesamt 83 verschiedenen Chamäleon-Arten. Darunter befanden sich 57 madagassische Chamäleonarten, von denen 32 Karyotypen zum ersten Mal überhaupt beschrieben wurden. Für Calumma brevicorne, Calumma fallax, Calumma parsonii und Furcifer verrucosus waren sogar jeweils mehrere Tiere zur Untersuchung vorhanden. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass vermutlich die Verschmelzung (Fusion) von Chromosomen die Gesamtzahl von Chromosomen im Laufe der Evolution bei Chamäleons verringert hat. Vermutlich fusionierten dabei vor allem Mikrochromosomen (besonders kleine Chromosomen).

Microchromosome fusions underpin convergent evolution of chameleon karyotypes
Marcello Mezzasalma, Jeffrey W Streicher, Fabio M Guarino, Marc E H Jones, Simon P Loader, Gaetano Odierna, Natalie Cooper
Evolution, Juni 2023
DOI: 10.1093/evolut/qpad097

Genetik: Karyotyp beim Jemenchamäleon

Genetik: Karyotyp beim Jemenchamäleon

by Alex Negro Wissenschaft

Dass das Geschlecht beim Jemenchamäleon (Chamaeleo calyptratus) genetisch festgelegt wird, ist schon länger bekannt. Die Art verfügt über ein XX-/XY-System. Wissenschaftler aus Russland, Großbritannien, Italien und Thailand haben sich nun mit dem Karyotyp der Art beschäftigt, also den Eigenschaften der Chromosomen.

Der wahrscheinlich ursprünglichste Karyotyp aller Chamäleons ist 2n= 36. Dabei hatte dieses „Urchamäleon“ sechs Paare metazentrischer Makrochromosomen und zwölf Paare Mikrochromosomen, besonders kleine Chromosomen. Das Jemenchamäleon dagegen hat eine geringere Chromosomenzahl, nämlich nur 2n=24. Mittels verschiedener genetischer Untersuchungsmethoden fanden die Forscher in der vorliegenden Studie heraus, dass dieser Karyotyp wahrscheinlich durch Fusionen entstand. Dabei verschmolzen offenbar zwei Mal Mikrochromosomen miteinander, und gleich vier Mal fusionierten Mikro- und Makrochromosomen. Letzteres, die sogenannte heterogene Fusion zwischen unterschiedlich großen Chromosomen, ist ungewöhnlich für Wirbeltiere. Normalerweise liegen Makro- und Mikrochromosomen an verschiedenen Plätzen im Zellkern und werden unterschiedlich schnell transkribiert und repliziert. Das Phänomen ist aber schon von Alligatoren und Schildkröten bekannt – für Chamäleons ist es neu.

Unklar war bisher auch, welches Chromosomenpaar beim Jemenchamäleon eigentlich für das Geschlecht zuständig ist. Bei Chamaeleo chamaeleon codiert das zweitgrößte Chromosomenpaar für das Geschlecht. Erste Mutmaßungen legen jedoch nahe, dass beim Jemenchamäleon stattdessen das fünfte Chromosomenpaar (CCA5) das Geschlechtschromosomenpaar sein könnte. Die Vermutung muss durch weitere Forschung noch validiert werden. Es steht außerdem noch zur Diskussion, welches Gen eigentlich vorwiegend für die Entwicklung der Geschlechtsorgane im Embryo verantwortlich ist – die Forschere identifizierten mindestens drei in Frage kommende Gene auf CCA5.

Identification of Iguania ancestral syntenic blocks and putative sex chromosomes in the Veiled Chameleon (Chamaeleo calyptratus, Chamaeleonidae, Iguania)
Katerina V. Tishakova, Dmitry Yu. Prokopov, Guzel I. Davletshina, Alexander V. Rumyantsev, Patricia C. M. O’Brien, Malcolm A. Ferguson-Smith, Massimo Giovannotti, Artem P. Lisachov, Vladimir A. Trifonov
International Journal of Molecular Sciences 23, Dezember 2022
DOI: 10.3390/ijms232415838