The phenotypic plasticity behind the origin of animals: functional genomics, cell biology, and new genetic tools

Abstract

The origin of animals has puzzled scientists for centuries. The transition from a unicellular eukaryote to animals is undoubtedly one of the biggest evolutionary transitions in Earth’s history. To unravel the evolutionary path leading to animals, we must study animals’ extant unicellular relatives, theunicellular holozoans. By studying unicellular holozoans, we know that the ancestor of animals likely had a phenotypically plastic life cycle, with transient stages of simple multicellularity. This thesis contributes to enhancing our understanding of two unicellular holozoan species. First, I provide a protocol for CRISPR-Cas9 genome editing in the corallochytrean Corallochytrium limacisporum, and study mutations in two different genes which confer resistance to two different drugs. Then, I describe a nutritional polyphenism in response to nitrogen deprivation in the ichthyosporean Creolimax fragrantissima.

El origen de los animales ha intrigado a científicos durante siglos. La transición desde un eucariota unicellular a los animales es, sin duda, una de las transiciones evolutivas más importantes en la historia de la Tierra. Para descifrar el camino evolutivo que condujo a los animales, es necesario estudiar a los parientes unicelulares vivos de los animals, los holozoos unicelulares. Gracias a estudios que se han realizado en holozoos unicelulares, sabemos que el ancestro de los animales probablemente tenía un ciclo de vida fenotípicamente plástico, con etapas transitorias de multicelularidad simple. Esta tesis contribuye a mejorar nuestra comprensión de dos especies de holozoos unicelulares. En primer lugar, presento un protocolo para la edición génica mediante CRISPR-Cas9 en Corallochytrium limacisporum y estudio mutaciones en dos genes diferentes que confieren resistencia a dos drogas. Después, describo un polifenismo nutricional en respuesta a la privación de nitrógeno en Creolimax fragrantissima.