Abstract
Se predice que el dimorfismo del tamaño de los gametos entre los sexos (anisogamia) ha evolucionado a partir de un sistema isógamo en el que los sexos tienen gametos monomórficos de igual tamaño. Aunque abundan las explicaciones adaptativas para la evolución de la anisogamia, carecemos de conocimientos comparables sobre los cambios moleculares que provocan la transición del monomorfismo al dimorfismo. El clado de hongos basales Allomyces ofrece oportunidades únicas para investigar los cambios genómicos que se asocian a esta transición en especies estrechamente relacionadas que muestran sistemas de apareamiento isógamos o anisógamos. Las especies anisógamas muestran dimorfismo sexual en el tamaño, número, pigmentación y motilidad de los gametos. Secuenciamos los transcriptomas de cinco aislados de Allomyces que representan los dos sistemas de apareamiento, incluyendo los fenotipos masculinos y femeninos en las especies anisógamas. La reconstrucción del estado del carácter ancestral de máxima probabilidad realizada en MESQUITE utilizando los transcriptomas ensamblados de-novo indicó que la anisogamia probablemente evolucionó una vez en Allomyces, y es un carácter derivado como se predijo en teoría. Encontramos que los estadios sexuales de Allomyces expresan homólogos de varios genes que se sabe que están implicados en la determinación del sexo en organismos modelo como Drosophila y los humanos. Además, la expresión de homólogos de CatSper en las muestras con sesgo masculino y femenino en nuestro análisis apoya la hipótesis de que la interacción de gametos en las especies anisógamas de Allomyces puede implicar eventos moleculares similares a la interacción óvulo-esperma en los animales, incluyendo los humanos. Aunque las cepas que representan cualquiera de los dos sistemas de apareamiento comparten gran parte del transcriptoma, lo que apoya una ascendencia común reciente, el análisis de la tasa de evolución utilizando árboles de genes individuales indica altas tasas de sustitución y divergencia entre las cepas. En resumen, encontramos que la anisogamia probablemente evolucionó una vez en Allomyces, utilizando mecanismos convergentes a los de otros taxones.