Os estudos do cromossmo Y de Drosophila melanogaster sempre caminharam de maneira paulatina mesmo com o advento da era genômica devido principalmente à sua natureza heterocromática. Métodos engenhosos permitiram o mapeamento de seis fatores de fertilidade e a identificação de 12 genes de cópia-única no Y. Tais genes foram originados a partir de duplicações autossômicas. A comparação do perfil de expressão de um gene que é Y-ligado em uma espécie com seu ortólogo autossômico em uma segunda espécie pode revelar aspectos importantes acerca da evolução dos perfis de expressão de genes Y-ligados. Para testar diferentes hipóteses evolutivas, foram realizados sequenciamentos de RNA estágio-específico (mitose, meiose e pós-meiose) da espermatogênese para três espécies: D. melanogaster, D. willistoni e D. mojavensis. A análise de expressão diferencial mostrou que o aumento de expressão da mitose para a meiose é comumente encontrado nos genes Y-ligados e em seus ancestrais, sugerindo que esse é um caráter ancestral que foi selecionado entre os genes duplicados para o Y. Por outro lado, a manutenção/aumento de expressão na pós-meiose parecer ser mais comum nos genes Y-ligados do que em seus ancestrais autossômicos. Características próprias do ambiente genômico do Y, como a formação de loops e marcas epigenéticas, podem favorecer a expressão nas fases tardias da espermatogênese. Ambos os mecanismos, seleção natural e contexto genômico, são relevantes para a determinação do perfil de expressão de genes Y-ligados.

The study of Drosophila melanogaster Y chromosome has always been slow even in the genomic era mainly because of its heterochromatic nature. Ingenious methods lead to the mapping of six fertility factors and the identification of 12 single-copy genes. These genes were originated from duplications of autosomes. The comparison of the expression profile of a gene that is Y-linked in one species and autosomic in a second species may shed light on the evolution of the expression profiles of Y-linked genes. To test different evolutionary hypotheses, stage-specific (mitosis, meiosis and post-meiosis) spermatogenesis RNAseq were conducted for D. melanogaster, D. willistoni and D. mojavensis. Differential expression analysis revealed that the increase in expression from mitosis to meiosis is commonly found in Y-linked genes and in its autossomic orthologs. This suggests that the increase in meiosis is an ancestral character that was selected among genes duplicated to the Y. On the other hand, the maintenance/increase in post-meiosis seems to be more common among Y-linked genes in relation to their autossomic ancestors. The Y genomic context may favour the expression in later phases of spermatogenesis and some possible mechanisms are the formation of lampbrush-like loops> and epigenetic marks. Thus, natural selection and genomic context are relevant on determining the expression profiles of Y-linked genes.