title: The evolution of signaling in mammalian pregnancy
Creators: name: Basanta Martinez, Silvia
Publisher: name: :none
Year: 2024

description: In meiner Dissertation vergleiche ich die Fortpflanzungsbiologie weiblicher Säugetiere und die Ursprünge schwangerschaftsspezifischer Signalübertragung. Ich konzentriere mich dabei auf die evolutionäre Entwicklung dreier kritischer Reproduktionsphasen: die Lutealphase des ovariellen Zyklus, die Einnistung der Eizelle, und die Etablierung einer fötal-maternalen Schnittstelle. Diese Systeme zeigen einen Übergang von einer rein mütterlichen Signalgebung zu einer, die die Plazenta mit einbezieht, wobei letztere die endokrine Kontrolle der Schwangerschaft verändert und die Etablierung und Aufrechterhaltung eines neu gebildeten Gewebes mit sich bringt. Ich identifiziere die Meilensteine der Signalübertragung, die für die Evolution der Eutheria-Schwangerschaft entscheidend sind, von Signalen für die mütterliche Erkennung der Schwangerschaft bis hin zur Zell-Zell-Kommunikation zwischen mütterlichen und trophoblastischen Zellen in einem phylogenetischen Kontext. In Teil I analysiere ich den evolutionären Zusammenhang zwischen reproduktiven und nicht-reproduktiven Zyklen bei Wirbeltieren und konzentriere mich dabei auf die Entwicklung längerer Trächtigkeitszeiten bei Säugetieren. Zweitens untersuche ich die Geschichte und die evolutionären Theorien des weiblichen Orgasmus und seine Bedeutung für das Konzept der Homologie in der vergleichenden Biologie. In Teil II stelle ich zwei vergleichende Studien zur Genexpression in Einzelzellen vor. Zunächst stelle ich eine Untersuchung des Zelltypeninventars und der Kommunikationsdynamik der voll ausgebildeten Uterus-Plazenta-Schnittstelle zweier Nagetiere mit unterschiedlichen Schwangerschaftstypen vor, nämlich der Maus und des Meerschweinchens, im Gegensatz zum Opossum, einer primär nicht-invasiven Art, und dem Tenrec, einem basalen Eutherier. Schließlich stelle ich einen Vergleich der Einzelzell-Genexpression von Maus und Meerschweinchen mit der des Opossums zum Zeitpunkt der ersten Anheftung des Embryos vor, um die der Einnistungsreaktion zugrunde liegende Signalgebung aufzudecken. Insgesamt erforscht meine Arbeit die Kontinuitäten und Diskontinuitäten in der Evolution der Signalübertragung bei wichtigen Innovationen in der weiblichen Fortpflanzungsbiologie von Säugetieren.
description: My thesis examines the comparative aspects of female reproductive biology in mammals and the origins of pregnancy-specific signaling. I focus on the evolution of three critical reproductive phases: the luteal phase of the ovarian cycle, implantation, and the final establishment of a fetal-maternal interface. These systems show a transition from maternal-only signaling to one involving the placenta, with the latter changing the endocrine control of pregnancy and entailing the establishment and maintenance of a newly formed tissue. I identify the signaling milestones vital to the evolution of eutherian pregnancy, from signals for maternal recognition of pregnancy to the cell-cell communication between maternal and trophoblast cells in a phylogenetic context. In Part I, I analyze the evolutionary connection between reproductive and non-reproductive cycles in vertebrates, focusing on the evolution of longer gestation lengths in mammals. Secondly, I explore the history and evolutionary theories of the female orgasm and its relevance to the concept of homology in comparative biology. In Part II, I present two comparative single-cell gene expression studies. First, I present a study of the cell type inventory and communication dynamics of the fully-formed utero-placenta interface of two rodents with different pregnancy types, mouse and guinea pig, in contrast with the opossum, a primarily non-invasive species, the tenrec, a basally branching eutherian. Lastly, I present a comparison of single-cell gene expression of the mouse and guinea pig with the opossum at the time of initial embryo attachment, uncovering signaling underlying the implantation reaction. Together, my thesis explores the continuities and discontinuities in the evolution of signaling across major innovations in mammalian female reproductive biology.