Authors:	Heerschop, Sacha
Title:	Genomweite Charakterisierung der putativen Rekombinationshotspots zweier Makakenarten - PRDM9 in der Primatenevolution
Online publication date:	24-Apr-2020
Year of first publication:	2020
Language:	german
Abstract:	PRDM9 ist das bisher einzig bekannte Speziationsgen innerhalb der Vertebraten. Es bestimmt während der Meiose I die Loci der Rekombinationshotspots mittels seiner Zinkfingerdomäne, welches bezüglich der DNA-bindenden Aminosäuren unter positiver Selektion steht. Diese schnelle Evolution und der kontinuierliche Abbau von Rekombinationshotspots können möglicherweise Grund für die Hybridsterilität bei Mäusen sein. Die vorliegende Arbeit hat eine Phylogenie mit den Zinkfingern PRDM9s haplorrhiner Primaten und Microcebus murinus mit drei dahingehend unbeschriebenen, strepsirrhinen Arten erweitert, darunter Daubentonia madagascariensis als tiefste Verzweigung. Außerdem konnte das Duplikationsereignis, das zu dem aus PRDM9 entstandenen PRDM7 führte, auf die Linie der Catarrhini und somit auf einen rezenteren Zeitraum als angenommen festgelegt werden. Die Ergebnisse der explorativen Datenanalyse einer Chromatinimmunopräzipitation mit anschließender Hochdurchsatzsequenzierung vergleichen die Bindungsstellen PRDM9s bei zwei nahverwandten Arten, Macaca mulatta und Macaca fascicularis. Trotz der vielen Gemeinsamkeiten bezüglich der Eigenschaften, wie GC-Gehalt, Motiv und Position entlang der Chromosomen, überlappen die Loci selbst kaum. Einige Bindungsstellen sind in und nah bei Genen zu finden, die mit der akuten lymphatischen Leukämie (ALL) assoziiert werden, wobei ein Zusammenhang zwischen der ALL und PRDM9 bereits bekannt ist. Dies und eine Verknüpfung PRDM9s mit piRNA-Clustern könnten auf unbekannte Funktionen hinweisen. PRDM9 is the solely known speciation gene in vertebrates and determines with its zinc finger array the loci of recombination hotspots during meiosis. The DNA binding amino acids of the array are under positive selection. This rapid evolution combined with the continuous loss of recombination hotspots could be the reason for hybrid sterility in mice. In this thesis, a phylogenetic tree, containing haplorrhine PRDM9 zinc fingers, is extended with zinc fingers of Strepsirrhines including Daubentonia madagascariensis, a representative of the deepest split. Furthermore, the duplication event that leads to PRDM7, a recent homolog of PRDM9, is dated to the branch leading to Catarrhini. Therefore, PRDM7 is younger than expected. The results of explorative data analysis of chromatin immunoprecipitation with subsequent high throughput sequencing show the characteristics of the PRDM9 binding sites of two closely related species, Macaca mulatta and Macaca fascicularis. Although they share many characteristics like GC content, motif and their positions on the chromosomes, the loci themselves match only to a little extent. Some binding sites are found in and near genes that are associated with acute lymphoblastic leukemia (ALL). There is a known connection between PRDM9 and ALL. This and a linkage of PRDM9 and piRNA clusters could indicate unknown functions.
DDC:	570 Biowissenschaften 570 Life sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 10 Biologie
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-3113
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-diss-1000034812
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	106 Blätter
Appears in collections:	JGU-Publikationen