Published May 18, 2018 | Version v1
Publication Open

Contrasting patterns of RUNX2 repeat variations are associated with palate shape in phyllostomid bats and New World primates

Creators

  • 1. Universidade Federal do Rio Grande do Sul
  • 2. Universidade de São Paulo
  • 3. Universidade Regional de Blumenau
  • 4. Universidade Federal da Bahia
  • 5. Centro Científico Tecnológico Patagónico
  • 6. University of Tarapacá

Description

Abstract Establishing the genetic basis that underlies craniofacial variability in natural populations is one of the main topics of evolutionary and developmental studies. One of the genes associated with mammal craniofacial variability is RUNX 2, and in the present study we investigated the association between craniofacial length and width and RUNX2 across New World bats (Phyllostomidae) and primates (Catarrhini and Platyrrhini). Our results showed contrasting patterns of association between the glutamate/alanine ratios (Q/A ratio) and palate shape in these highly diverse groups. In phyllostomid bats, we found an association between shorter/broader faces and increase of the Q/A ratio. In New World monkeys (NWM) there was a positive correlation of increasing Q/A ratios to more elongated faces. Our findings reinforced the role of the Q/A ratio as a flexible genetic mechanism that would rapidly change the time of skull ossification throughout development. However, we propose a scenario in which the influence of this genetic adjustment system is indirect. The Q/A ratio would not lead to a specific phenotype, but throughout the history of a lineage, would act along with evolutionary constraints, as well as other genes, as a facilitator for adaptive morphological changes.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

إن إنشاء الأساس الجيني الذي يقوم عليه التباين القحفي الوجهي في التجمعات الطبيعية هو أحد الموضوعات الرئيسية للدراسات التطورية والتنموية. أحد الجينات المرتبطة بالتباين القحفي الوجهي للثدييات هو RUNX 2، وفي هذه الدراسة قمنا بالتحقيق في العلاقة بين طول وعرض القحف الوجهي و Runx2 عبر خفافيش العالم الجديد (Phyllostomidae) والرئيسيات (Catarrhini و Platyrrhini). أظهرت نتائجنا أنماطًا متناقضة من الارتباط بين نسب الغلوتامات/الألانين (نسبة Q/A) وشكل الحنك في هذه المجموعات شديدة التنوع. في الخفافيش phyllostomid، وجدنا ارتباطًا بين الوجوه الأقصر/الأوسع وزيادة نسبة Q/A. في قرود العالم الجديد (NWM) كان هناك ارتباط إيجابي بين زيادة نسب Q/A إلى الوجوه الأكثر استطالة. عززت النتائج التي توصلنا إليها دور نسبة Q/A كآلية وراثية مرنة من شأنها أن تغير بسرعة وقت تعظم الجمجمة طوال فترة النمو. ومع ذلك، فإننا نقترح سيناريو يكون فيه تأثير نظام التعديل الجيني هذا غير مباشر. لن تؤدي نسبة Q/A إلى نمط ظاهري محدد، ولكن على مدار تاريخ النسب، ستعمل جنبًا إلى جنب مع القيود التطورية، وكذلك الجينات الأخرى، كميسر للتغيرات المورفولوجية التكيفية.

Translated Description (French)

Résumé L'établissement de la base génétique qui sous-tend la variabilité craniofaciale dans les populations naturelles est l'un des principaux sujets des études évolutives et développementales. L'un des gènes associés à la variabilité craniofaciale des mammifères est RUNX 2, et dans la présente étude, nous avons étudié l'association entre la longueur et la largeur craniofaciales et RUNX2 chez les chauves-souris du Nouveau Monde (Phyllostomidae) et les primates (Catarrhini et Platyrrhini). Nos résultats ont montré des schémas d'association contrastés entre les rapports glutamate/alanine (rapport Q/A) et la forme du palais dans ces groupes très divers. Chez les chauves-souris phyllostomides, nous avons trouvé une association entre les visages plus courts/plus larges et l'augmentation du rapport Q/A. Chez les singes du Nouveau Monde (NWM), il y avait une corrélation positive entre l'augmentation des rapports Q/A et des visages plus allongés. Nos résultats ont renforcé le rôle du rapport Q/A en tant que mécanisme génétique flexible qui changerait rapidement le temps d'ossification du crâne tout au long du développement. Cependant, nous proposons un scénario dans lequel l'influence de ce système d'ajustement génétique est indirecte. Le rapport Q/A ne conduirait pas à un phénotype spécifique, mais tout au long de l'histoire d'une lignée, agirait avec les contraintes évolutives, ainsi que d'autres gènes, en tant que facilitateur des changements morphologiques adaptatifs.

Translated Description (Spanish)

Resumen El establecimiento de la base genética que subyace a la variabilidad craneofacial en las poblaciones naturales es uno de los principales temas de los estudios evolutivos y de desarrollo. Uno de los genes asociados con la variabilidad craneofacial de los mamíferos es RUNX 2, y en el presente estudio investigamos la asociación entre la longitud y el ancho craneofacial y RUNX2 en murciélagos del Nuevo Mundo (Phyllostomidae) y primates (Catarrhini y Platyrrhini). Nuestros resultados mostraron patrones contrastantes de asociación entre las relaciones glutamato/alanina (relación Q/A) y la forma del paladar en estos grupos altamente diversos. En los murciélagos filostómidos, encontramos una asociación entre las caras más cortas/más anchas y el aumento de la relación Q/A. En los monos del Nuevo Mundo (NWM) hubo una correlación positiva entre el aumento de las relaciones Q/A y las caras más alargadas. Nuestros hallazgos reforzaron el papel de la relación Q/A como un mecanismo genético flexible que cambiaría rápidamente el tiempo de osificación del cráneo a lo largo del desarrollo. Sin embargo, proponemos un escenario en el que la influencia de este sistema de ajuste genético es indirecta. La relación Q/A no conduciría a un fenotipo específico, sino que a lo largo de la historia de un linaje, actuaría junto con las restricciones evolutivas, así como otros genes, como facilitador de los cambios morfológicos adaptativos.

Files

s41598-018-26225-7.pdf.pdf

Files (2.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:56aa840c551436981c42575b6bda891b
2.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
ترتبط الأنماط المتباينة للاختلافات المتكررة في Runx2 بشكل الحنك في الخفافيش والقرود في العالم الجديد
Translated title (French)
Les motifs contrastés des variations répétées de RUNX2 sont associés à la forme du palais chez les chauves-souris phyllostomides et les primates du Nouveau Monde
Translated title (Spanish)
Los patrones contrastantes de las variaciones repetidas de RUNX2 se asocian con la forma del paladar en murciélagos filostómidos y primates del Nuevo Mundo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2803705423
DOI
10.1038/s41598-018-26225-7

Is supplement to
https://openalex.org/W4387526507 (Other)
https://openalex.org/W40208591 (Other)
https://openalex.org/W3177149449 (Other)
https://openalex.org/W3097153535 (Other)
https://openalex.org/W3025609931 (Other)
https://openalex.org/W2954764572 (Other)
https://openalex.org/W2312671255 (Other)
https://openalex.org/W2271470663 (Other)
https://openalex.org/W2031948135 (Other)
https://openalex.org/W165571189 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1482656206
  • https://openalex.org/W1706501871
  • https://openalex.org/W1724805022
  • https://openalex.org/W1825836619
  • https://openalex.org/W1870563717
  • https://openalex.org/W1918548747
  • https://openalex.org/W1961161513
  • https://openalex.org/W1963909911
  • https://openalex.org/W1988944924
  • https://openalex.org/W1989876465
  • https://openalex.org/W1993769414
  • https://openalex.org/W1997662814
  • https://openalex.org/W1997812904
  • https://openalex.org/W1998397995
  • https://openalex.org/W1998875247
  • https://openalex.org/W1999127693
  • https://openalex.org/W2003810781
  • https://openalex.org/W2012498641
  • https://openalex.org/W2013714561
  • https://openalex.org/W2018419670
  • https://openalex.org/W2021910782
  • https://openalex.org/W2029069149
  • https://openalex.org/W2039898989
  • https://openalex.org/W2040714762
  • https://openalex.org/W2045200332
  • https://openalex.org/W2046108663
  • https://openalex.org/W2047919241
  • https://openalex.org/W2049714304
  • https://openalex.org/W2051578118
  • https://openalex.org/W2052052041
  • https://openalex.org/W2065023905
  • https://openalex.org/W2067256001
  • https://openalex.org/W2074067714
  • https://openalex.org/W2077515473
  • https://openalex.org/W2080892263
  • https://openalex.org/W2083520880
  • https://openalex.org/W2085425025
  • https://openalex.org/W2101302877
  • https://openalex.org/W2106882534
  • https://openalex.org/W2111209314
  • https://openalex.org/W2113169740
  • https://openalex.org/W2117283882
  • https://openalex.org/W2124362779
  • https://openalex.org/W2127148540
  • https://openalex.org/W2131631367
  • https://openalex.org/W2134714685
  • https://openalex.org/W2140277878
  • https://openalex.org/W2142178262
  • https://openalex.org/W2143532229
  • https://openalex.org/W2146056421
  • https://openalex.org/W2158213278
  • https://openalex.org/W2161577424
  • https://openalex.org/W2166674960
  • https://openalex.org/W2170083411
  • https://openalex.org/W2174009270
  • https://openalex.org/W2180478016
  • https://openalex.org/W2301484728
  • https://openalex.org/W2323365356
  • https://openalex.org/W2342715005
  • https://openalex.org/W2351576386
  • https://openalex.org/W2395141109
  • https://openalex.org/W2401282820
  • https://openalex.org/W2416376029
  • https://openalex.org/W2473377532
  • https://openalex.org/W2611547720
  • https://openalex.org/W3021927661