Vertebrate sex-determining genes play musical chairs
Résumé
Sexual reproduction is one of the most highly conserved processes in evolution. However, the genetic and cellular mechanisms making the decision of whether the undifferentiated gonad of animal embryos develops either towards male or female are manifold and quite diverse. In vertebrates, sex-determining mechanisms range from environmental to simple or complex genetic mechanisms and different mechanisms have evolved repeatedly and independently. In species with simple genetic sex-determination, master sex-determining genes lying on sex chromosomes drive the gonadal differentiation process by switching on a developmental program, which ultimately leads to testicular or ovarian differentiation. So far, very few sex-determining genes have been identified in vertebrates and apart from mammals and birds, these genes are apparently not conserved over a larger number of related orders, families, genera, or even species. To fill this knowledge gap and to better explore genetic sex-determination, we propose a strategy (RAD-Sex) that makes use of next-generation sequencing technology to identify genetic markers that define sex-specific segments of the male or female genome.
La reproduction sexuée est une des fonctions biologiques les plus conservées au cours de l’évolution. Cependant, les mécanismes génétiques et cellulaires qui gouvernent la différenciation d’une gonade embryonnaire indifférenciée vers le sexe mâle (testicules) ou femelle (ovaires) sont très variables. Les déterminismes du sexe ont évolué à plusieurs reprises et de façon indépendante dans les différents groupes de vertébrés, et ils sont, soit contrôlés par l’environnement, soit basés sur des systèmes génétiques plus ou moins complexes. Chez les espèces qui possèdent des systèmes génétiques simples de détermination du sexe, les déterminants majeurs du sexe localisés sur les chromosomes sexuels vont enclencher le processus de différenciation des gonades, qui conduira in fine à la différenciation de testicules ou d’ovaires. Jusqu’à présent, très peu de gènes déterminants majeurs du sexe ont été identifiés chez les vertébrés et, en dehors des mammifères et des oiseaux, ces gènes ne sont apparemment pas conservés en dehors de groupes taxonomiques restreints, voire même au sein de la même espèce. Pour combler ce peu de connaissances et pour obtenir une vision plus large de l’évolution de ces déterminants majeurs du sexe, nous proposons une stratégie (RAD-Sex) basée sur l’utilisation d’une technologie de séquençage moderne pour identifier, chez de nombreuses espèces, des marqueurs génétiques associés au sexe mâle ou femelle.