Die Aktivierung des Complementary sex determiner (Csd) Proteins anhand von Aminosäureunterschieden
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Geschlecht der Honigbiene, Apis mellifera, wird genetisch anhand eines heterozygote versus homozygote/hemizygoten Genotyps bestimmt. Dabei sind eine Vielzahl von Sex-allelen beteiligt. Der molekulare Mechanismus dieser komplementären Geschlechtsbestimmung ist jedoch unbekannt, da mehr als 4950 mögliche Allelkombinationen bekannt sind, jedoch nur zwei Geschlechter bestimmt werden. Hier berichten wir, wie Proteinvarianten, die vom komplementären Geschlechtsbestimmungs gen (csd) exprimiert werden, das Geschlecht bestimmen. Bei Weibchen steuern die Aminosäureunterschiede der potenziell spezifizierenden Domäne (PSD) die Auswahl einer konservierten Coiled-Coil-Domäne (CC) für die Bindung und Komplexierung des Csd Proteins. Dieser Erkennungsmechanismus aktiviert Csd-Proteine und damit den weiblichen Reaktionsweg. Bei Männern werden wegen des Fehlens der Polymorphismen andere PSD-Bindungselemente für die Komplexierung identischer Csd-Proteine genutzt. Dieser zweite Erkennungsmechanismus inaktiviert Csd-Proteine und veranlasst die männliche Entwicklung über den voreingestellten Reaktionsweg. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Erkennung verschiedener and identischer Varianten von einem einzelnen Protein ein Mechanismus zur Geschlechtsbestimmung ist.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Improving genetic transformation rates in honeybees. Scientific Reports, 8(1).
Otte, M.; Netschitailo, O.; Kaftanoglu, O.; Wang, Y.; Page, R. E. & Beye, M.
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A genetic switch for worker nutrition-mediated traits in honeybees. PLOS Biology, 17(3),e3000171.
Roth, Annika; Vleurinck, Christina; Netschitailo, Oksana; Bauer, Vivien; Otte, Marianne; Kaftanoglu, Osman; Page, Robert E. & Beye, Martin
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Sexual diversification of splicing regulation during embryonic development in honeybees (Apis mellifera), A haplodiploid system. Insect Molecular Biology, 31(2), 170-176.
Netschitailo, Oksana; Raub, Stephan; Kaftanoglu, Osman & Beye, Martin
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Recognition of polymorphic Csd proteins determines sex in the honeybee. Science Advances, 9(40).
Otte, Marianne; Netschitailo, Oksana; Weidtkamp-Peters, Stefanie; Seidel, Claus A. M. & Beye, Martin
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The function and evolution of a genetic switch controlling sexually dimorphic eye differentiation in honeybees. Nature Communications, 14(1).
Netschitailo, Oksana; Wang, Yidong; Wagner, Anna; Sommer, Vivien; Verhulst, Eveline C. & Beye, Martin
