Abstract
Dimorfismo de tamanho de jogo entre os sexos (anisogamia) está previsto ter evoluído de um sistema isogâmico no qual os sexos têm gametas monomórficos de tamanho igual. Embora as explicações adaptativas para a evolução da anisogamia sejam abundantes, faltam-nos conhecimentos comparáveis sobre as mudanças moleculares que provocam a transição do monomorfismo para o dimorfismo. O clade fúngico basal Allomyces oferece oportunidades únicas para investigar mudanças genômicas que estão associadas a esta transição em espécies estreitamente relacionadas que mostram sistemas de acasalamento isogâmico ou anisogâmico. As espécies anisogâmicas mostram dimorfismo sexual no tamanho, número, pigmentação e motilidade do gamete. Sequenciamos transcriptomas de cinco Allomyces isolados representando os dois sistemas de acasalamento, incluindo os fenótipos masculinos e femininos nas espécies anisogâmicas. A reconstrução de caracteres ancestrais de máxima probabilidade realizada em MESQUITE utilizando os transcriptomas de-novo montados indicou que a anisogamia provavelmente evoluiu uma vez em Allomyces, e é um carácter derivado como previsto em teoria. Descobrimos que os estágios sexuais de Allomyces expressam homólogos de vários genes conhecidos por estarem envolvidos na determinação do sexo em organismos modelo, incluindo Drosophila e humanos. Além disso, a expressão de homólogos CatSper em amostras masculinas e femininas em nossa análise suporta a hipótese de que a interação gameta nas espécies anisogâmicas de Allomyces pode envolver eventos moleculares similares à interação óvulo-espermatozóide em animais, incluindo humanos. Embora as cepas que representam qualquer um dos sistemas de acasalamento compartilharam grande parte do transcriptoma, suportando ancestralidade comum recente, a análise da taxa de evolução usando árvores genéticas individuais indica altas taxas de substituição e divergência entre as cepas. Em resumo, encontramos que a anisogamia provavelmente evoluiu uma vez na Allomyces, usando mecanismos convergentes com os de outros taxa.