Ansökan: Genomiska, Genetiska och Evolutionära Konsekvenser av Könsspecifikt Urval

Tidsperiod:

1 januari 2010 – 31 december 2013

Projektledare:

Urban Friberg

Finansiär:

Vetenskapsrådet

Bidragstyp:

Projektbidrag

Budget:

3 512 000 SEK

Hos många arter skiljer sig den optimala fortplantningsstrategin åt mellan könen. Mellan hanar är det till exempel många gånger hård konkurrens om parningstillfällen. Exempel på egenskaper som ofta ökar framgången i denna konkurrens är aggressivitet, styrka och vapen av olika former (horn, betar osv.). Honor, å andra sidan, hjälps inte av att utveckla dessa egenskaper till samma grad, utan främjas istället bättre av att investera sin energi i produktion och omhändertagande av avkomma. Den evolution som följer av att det naturliga urvalet gynnar olika egenskaper hos hanar och honor, är mer komplicerad än den som följer när hanar och honor selekteras efter samma måttstock. Anledningen till detta är att hanar och honor av samma art delar en och samma arvsmassa, dvs. den karta som dikterar hur individer skall utvecklas och bete sig. En gemensam arvsmassa medför att många av de förändringar som sållas fram när arvsmassan befinner sig i hanar sållas bort när arvsmassan befinner sig i honor, och vise versa. Trots detta är könsskillnader ett vanligt fenomen. Hos vissa arter skiljer sig könen nästan enbart åt med avseende på utformningen av deras reproduktiva organ, men hos de allra flesta arter är skillnaderna långt mer omfattande, och inbegriper såväl morfologi, fysiologi som beteende. Hur är det då möjligt för en och samma arvsmassa att koda för två vitt skilda kön? Forskning har visat att skillnader mellan könen orsakas av att arvsmassan används på olika sätt beroende på om målet är att skapa en hona eller hane. Detta sker dels genom att hanar och honor utrycker många gener till olika grad (könsspecifikt genuttryck), samt genom att en och samma gen kan avläsas på olika sätt, beroende på vilket kön den befinner sig i (könsspecifik gensplicing). Dessa mekanismer tros dock inte fullt ut kunna lösa konflikten över hur arvsmassan bäst ska utformas och avläsas, för optimal funktion i endera kön. Färsk forskning antyder också att en stor del av all genetisk variation består av varianter som fungerar bra i ett kön men dåligt i det andra. Hanar och honor förmodas därför vara en god bit från att ha uppnått sitt könsspecifika optimum. På grund av den mer komplexa form av evolution som följer könsspecifikt urval, är vår kunskap om detta fält än så länge relativet begränsad. Den forskning som kommer att bedrivas på bananflugan inom detta forskningsprogram är därför ämnad att öka vår kunskap inom detta spännande område. En första fråga som kommer att besvaras är exakt hur stor del av all genetisk variation i reproduktiv förmåga som har en könsspecifik komponent. Denna fråga är viktig att besvara då den kommer att ge oss en uppfattning om hur omfattande könsspecifikt urval är, i relation till urval som berör könen på samma sätt. En annan fråga som kommer att angripas är hur vanlig könsspecifik genetisk variation i inavels depression är (nedsatt fortplantningsframgång hos avkomma till närbesläktade individer). Inavels depression är ett vanligt problem i populationer med få individer, och en mer fullständig bild av detta fenomen kan komma att hjälpa bevarandet av populationer som hotas av utdöende. Vidare kommer selektion på, och genetisk variation i, genuttryck att jämföras, mellan gener som utrycks olika i hanar och honor samt de som uttrycks till samma grad. Hur gener som reglera könsspecifikt genuttryck är fördelade över arvsmassan kommer också att studeras. Teoretiska modeller förutspår att könskromosomerna spelar en betydande roll vad det gäller att koda för olikheter mellan könen, medan empiriska studier har visat varierande resultat. Den planerade forskningen kommer därför att fördjupa våra kunskaper om könskromosomernas roll i skapandet av två kön. Ett annat projekt ämnar identifiera om konflikten över genuttryck mellan könen är störst under utvecklingen eller i den vuxna individen. Trots att många studier har påvisat att gener utrycks olika i vuxna individer, har endast ett fåtal fokuserat på utvecklingsstadiet. Slutligen är målet även at