Mouse hybrid sterility genes linked to chromosome X

Abstract

Speciation is the process by which new species arise. Allopatric speciation, the most common form of speciation, occurs when populations become geographically isolated, leading to reproductive isolation. One well-known example of an early postzygotic reproductive isolation mechanism is the Hybrid Sterility (HS). Hybrids between Mus musculus domesticus (Mmd) and Mus musculus musculus (Mmm) create a narrow hybrid zone across central Europe. The PWD wild-derived inbred strain (representing Mmm) and the B6 laboratory inbred strain (representing Mmd) provide a well-defined model for studying hybrid sterility. The (PWD x B6)F1 hybrid males are completely sterile, exhibiting smaller testes, no sperm in the epididymis, meiotic pachytene arrest, and high rates of asynapsed autosomes. The first hybrid sterility locus in vertebrates was mapped to chromosome 17 and named Hybrid sterility 1 (Hst1), which was later identified as Prdm9 gene. The Prdm9-interacting hybrid sterility locus, named the Hstx2, was mapped in (PWD x B6)F1 hybrids to a 4.7 Mb critical region (chr X: 64.88 - 69.58 Mb) on chromosome X. Hstx2 harbors two additional factors responsible for spermiogenesis (Hstx1) and meiotic recombination rate (Meir1). In this work, we aimed to contribute to the identification of the Hstx2 candidate by...

Speciace je proces, kterým vznikají nové druhy. Alopatrická speciace, nejběžnější forma speciace, nastává, když se populace geograficky izolují, což vede k reprodukční izolaci. Dobře známým příkladem raného postzygotického mechanismu reprodukční izolace je hybridní sterilita (HS). Hybridi mezi poddruhy myši domácí Mus musculus domesticus (Mmd) a Mus musculus musculus (Mmm) vytvářejí úzkou hybridní zónu napříč střední Evropou. Inbrední kmen PWD odvozený z divokých populací (reprezentující Mmm) a laboratorní inbrední kmen B6 (reprezentující Mmd) poskytují dobře definovaný model pro studium samčí hybridní sterility. Samci hybridů (PWD × B6)F1 jsou zcela sterilní, mají menší varlata, žádné spermie v nadvarlatech, meiotickou pachytenní zástavu a vysokou míru nesynapsovaných autosomů. První lokus hybridní sterility obratlovců byl zmapován na chromozom 17 a pojmenován Hybrid sterility 1 (Hst1), později pak byl identifikován jako gen Prdm9. Prdm9 interagující lokus hybridní sterility, pojmenovaný Hstx2, byl zmapovaný u hybridů (PWD × B6)F1 do kritické oblasti o velikosti 4,7 Mb (chr X: 64,88 - 69,58 Mb.) na chromozomu X. Hstx2 lokus obsahuje dva další genetické faktory odpovědné za spermiogenezi (Hstx1) a za míru meiotické rekombinace (Meir1). Cílem této práce bylo přispět k identifikaci Hstx2 kandidátního...