WikiDer > Drosophila neotestacea

Drosophila neotestacea

Drosophila neotestacea
Dneo f2.tif
А Drosophila neotestacea самка на жабрах Агарикус гриб
Научная классификация редактировать
Королевство:Animalia
Тип:Членистоногие
Класс:Насекомое
Порядок:Двукрылые
Семья:Drosophilidae
Род:Дрозофила
Виды:
D. neotestacea
Биномиальное имя
Drosophila neotestacea
Гримальди, Джеймс и Дженике. 1992 г.[1]

Член Группа видов Drosophila testacea

Drosophila neotestacea является членом Группа видов Testacea из Дрозофила.[2] Виды Testacea - это особые плодовые мухи, которые размножаются на плодовых телах грибов. Эти мухи предпочтут размножаться на психоактивных грибах, таких как мухомор. Мухомор мухомор.[3] Drosophila neotestacea можно найти в умеренных регионах Северной Америки, от северо-востока США до западной Канады.[4]

Иммунитет

Рассеченный Дрозофила заражен Говардула аоронимфиум нематоды

Drosophila neotestacea и другие грибовидная дрозофила были тщательно изучены на предмет их взаимодействия с Говардула паразиты нематоды, особенно Говардула аоронимфиум. В отличие от родственных видов, D. neotestacea стерилизован H. aoronymphium инфекция. Генетическая основа этой восприимчивости неизвестна и зависит от нематод. Например, связанный Говардула виды из Японии не стерилизуются D. neotestacea, хотя европейские и североамериканские Говардула виды делать. Более того, связанные Дрозофила восточная устойчив к заражению европейскими Говардула нематоды, но восприимчивы к японцам Говардула нематоды.[5] Соответственно, нематодная инфекция сильно подавляет гены, участвующие в развитии яиц.[6] Сравнения между D. neotestacea и устойчивые к нематодам представители Группа видов Testacea может помочь разделить взаимодействия генетики иммунитета мух и генетики паразитизма нематод.

Первоначально обнаружен в D. neotestacea, грибные мухи обычно заражены трипаносоматид паразит Jaenimonas drosophilae.[7]

Основным врожденный иммунитет пути Дрозофила находятся в D. neotestacea, однако антимикробный пептид Диптерицин B был потерян.[8] Эта потеря диптерицина B также характерна для связанных Тестацеа дрозофилы и Drosophila guttifera, но не также связанные Дрозофила иннубила. Таким образом, эти события потери, по-видимому, были независимыми, что позволяет предположить, что диптерицин B активно отбирается у этих видов; действительно, Диптерицин B сохраняется у всех других видов дрозофилы.[9] Также кажется, что несвязанные Тефритид плодовые мушки независимо вывели Диптерицин ген поразительно похож на Дрозофила Диптерицин B ген. Подобно мухам, питающимся грибами, эти тефритиды также не имеютплодоядный суб-линия, которая аналогичным образом потеряла ген тефритида диптерицина B. Эти эволюционные паттерны в грибоводство Дрозофила и другие плодовые мухи предполагают, что эффекторы иммунной системы (например, антимикробные пептиды) напрямую формируются экологией хозяина.[9]

Симбиоз

Грибные участки заражены нематодами и другими естественными врагами.

Drosophila neotestacea могут содержать бактериальные симбионты, в том числе Вольбахия и особенно Spiroplasma poulsonii. В S. poulsonii напряжение D. neotestacea распространилась на запад по Северной Америке из-за селективного давления, оказываемого стерилизующими нематодами-паразитами. Говардула аоронимфиум.[4] В то время как S. poulsonii можно найти в других Дрозофила виды, D. neotestacea Штамм уникален в защите своего хозяина от заражения нематодами. Как и другие S. poulsonii штаммы, D. neotestacea штамм также защищает своего хозяина от заражения паразитическими осами.[10]

Механизм, посредством которого S. poulsonii защищает мух от нематод и ос-паразитов, полагается на присутствие токсинов, называемых белками, инактивирующими рибосомы (RIP), аналогично Сарцин или Рицин.[11][12] Эти токсины разрезают консервативную структуру в рибосомной РНК, в конечном итоге изменяя нуклеотидную последовательность в определенном месте. Это оставляет след атаки RIP в РНК нематод и ос. Spiroplasma poulsonii вероятно, избегает повреждения своей мухи-хозяина, неся паразит-специфические комплексы токсинов RIP, кодируемых бактериальными плазмидами. Это позволяет генам токсинов RIP легко перемещаться между видами с помощью горизонтальный перенос генов, так как D. neotestacea Спироплазма RIP разделяют Спироплазма других грибных мух, таких как Мегаселия черная.[13]

Эгоистичные генетические элементы

Видовая группа Testacea используется в популяционная генетика изучить соотношение полов, искажающее «эгоистичные» или «управляющие» Х-хромосомы. Эгоистичные Х-хромосомы влияют на потомство мужчин так, что отцы рожают только дочерей. Это увеличивает распространение эгоистичной Х-хромосомы, поскольку сперматозоиды с Y-хромосомой никогда не передаются. В диких популяциях до 30% D. neotestacea люди могут иметь эгоистичную Х-хромосому. Распространение D. neotestacea Эгоистичный X ограничен климатическими факторами, предсказанными суровостью зимы. Таким образом, его частота в дикой природе может зависеть от продолжающихся изменение климата.[14] Механизм привода Х-хромосомы может быть связан с дупликацией гена импортина, типа ядерного транспортного белка.[15]

Часто эгоистичные Х-хромосомы подавляют генетическую рекомбинацию во время мейоза. Этот процесс поддерживает кластеры генов, которые способствуют движению Х-хромосомы, но также может привести к накоплению вредных мутаций с помощью процесса, известного как Трещотка Мюллера. В D. neotestacea эгоистичный X подавляет рекомбинацию в лабораторных условиях, но случайная рекомбинация происходит в дикой природе, о чем свидетельствуют рекомбинантные генетические области у пойманных в дикой природе мух.[16] Другие виды Testacea несут эгоистичные Х-хромосомы, что ставит вопрос о том, сыграло ли Х-хромосомное движение роль в видообразовании группы Testacea.[17] По крайней мере, один эгоистичный X в группе мух Testacea достаточно стар, чтобы присутствовать в последнем общем предке Тестацеа дрозофилы и Дрозофила восточная.[18]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Гримальди, Дэвид; Джеймс, Avis C .; Дженике, Джон (1992). "Систематика и способы репродуктивной изоляции в голарктической группе видов Drosophila testacea (Diptera: Drosophilidae)". Анналы Энтомологического общества Америки. 85 (6): 671–685. Дои:10.1093 / aesa / 85.6.671.
  2. ^ Дженике, Джон; Stahlhut, Julie K .; Boelio, Lisa M .; Unckless, Роберт Л. (2010). «Связь между Wolbachia и Spiroplasma внутри Drosophila neotestacea: возникающий симбиотический мутуализм?». Молекулярная экология. НАС. 19 (2): 414–425. Дои:10.1111 / j.1365-294X.2009.04448.x. PMID 20002580.
  3. ^ Дженике, Джон (1978). «Выбор хозяина микофагом дрозофилой». Экология. 59 (6): 1286–1288. Дои:10.2307/1938245. JSTOR 1938245.
  4. ^ а б Jaenike, J .; Unckless, R .; Cockburn, S. N .; Boelio, L.M .; Перлман, С. Дж. (2010). "Адаптация через симбиоз: недавнее распространение защитного симбионта дрозофилы". Наука. 329 (5988): 212–215. Bibcode:2010Sci ... 329..212J. Дои:10.1126 / science.1188235. PMID 20616278. S2CID 206526012.
  5. ^ Перлман, Стив Дж .; Дженике, Джон (2003). "Успех инфекции в новых хозяевах: экспериментальное и филогенетическое исследование паразитических нематод дрозофилы". Эволюция. 57 (3): 544–557. Дои:10.1111 / j.0014-3820.2003.tb01546.x. PMID 12703944. S2CID 20459223.
  6. ^ Гамильтон, Финес Т .; Leong, Jong S .; Куп, Бен Ф .; Перлман, Стив Дж. (2014). "Транскрипционные ответы в Drosophiladefensive симбиоз". Молекулярная экология. 23 (6): 1558–1570. Дои:10.1111 / mec.12603. HDL:1828/8389. PMID 24274471.
  7. ^ Гамильтон, Финес Т .; Вотыпка, Ян; Досталова, Анна; Юрченко, Вячеслав; Bird, Nathan H .; Лукеш, Юлий; Леметр, Бруно; Перлман, Стив Дж. (2015). «Динамика инфекции и иммунный ответ в недавно описанной ассоциации дрозофила-трипаносоматида». мБио. 6 (5): e01356-15. Дои:10,1128 / мБио.01356-15. ЧВК 4600116. PMID 26374124.
  8. ^ Хэнсон М.А., Гамильтон П.Т., Перлман С.Дж. (октябрь 2016 г.). «Иммунные гены и дивергентные антимикробные пептиды у мух подрода Drosophila». BMC Эволюционная биология. 16 (1): 228. Дои:10.1186 / s12862-016-0805-у. ЧВК 5078906. PMID 27776480.
  9. ^ а б Хэнсон, Марк Остин; Леметр, Бруно; Unckless, Роберт Л. (2019). «Динамическая эволюция антимикробных пептидов подчеркивает необходимость компромисса между иммунитетом и экологической пригодностью». Границы иммунологии. 10: 2620. Дои:10.3389 / fimmu.2019.02620. ISSN 1664-3224. ЧВК 6857651. PMID 31781114.
  10. ^ Haselkorn, Tamara S .; Дженике, Джон (2015). «Макроэволюционная устойчивость наследственных эндосимбионтов: приобретение, сохранение и выражение адаптивных фенотипов у Спироплазма". Молекулярная экология. 24 (14): 3752–3765. Дои:10.1111 / mec.13261. PMID 26053523.
  11. ^ Гамильтон, Финес Т .; Пэн, Фангни; Boulanger, Martin J .; Перлман, Стив Дж. (2016). "Белок, инактивирующий рибосомы в Drosophiladefensive симбионт ". Труды Национальной академии наук. 113 (2): 350–355. Bibcode:2016ПНАС..113..350Н. Дои:10.1073 / pnas.1518648113. ЧВК 4720295. PMID 26712000.
  12. ^ Баллинджер, Мэтью Дж .; Перлман, Стив Дж. (2017). «Общность токсинов в защитном симбиозе: белки, инактивирующие рибосомы, и защита от паразитических ос у дрозофилы». Патогены PLOS. 13 (7): e1006431. Дои:10.1371 / journal.ppat.1006431. ЧВК 5500355. PMID 28683136.
  13. ^ Баллинджер, Мэтью Дж .; Gawryluk, Ryan M R .; Перлман, Стив Дж. (2019). «Эволюция токсинов и генома в защитном симбиозе дрозофилы». Геномная биология и эволюция. 11 (1): 253–262. Дои:10.1093 / gbe / evy272. ЧВК 6349354. PMID 30576446.
  14. ^ Дайер, Келли А. (2012). "Местный отбор лежит в основе географического распределения полового влечения у Drosophila Neotestacea". Эволюция. 66 (4): 973–984. Дои:10.1111 / j.1558-5646.2011.01497.x. PMID 22486683. S2CID 17513583.
  15. ^ Пайпер, Кэтлин Э .; Несчастный, Роберт Л .; Дайер, Келли А. (2018). «Быстро развивающийся X-сцепленный дубликат импортина-α2 сверхэкспрессируется при соотношении полов у Drosophila neotestacea». Молекулярная экология. 27 (24): 5165–5179. Дои:10.1111 / mec.14928. ЧВК 6312747. PMID 30411843.
  16. ^ Pieper, K. E .; Дайер, К. А. (2016). «Случайная рекомбинация эгоистичной Х-хромосомы может позволить ей сохраняться на высоких частотах в дикой природе». Журнал эволюционной биологии. 29 (11): 2229–2241. Дои:10.1111 / jeb.12948. ЧВК 5089913. PMID 27423061.
  17. ^ Keais, G.L .; Hanson, M. A .; Gowen, B.E .; Перлман, С. Дж. (2017). «Драйвер Х-хромосомы у широко распространенной лесной мухи Палеарктики, Drosophila testacea». Журнал эволюционной биологии. 30 (6): 1185–1194. Дои:10.1111 / jeb.13089. PMID 28402000.
  18. ^ Кейс, Г. Л. (2018). Драйв Х-хромосомы у Drosophila testacea (Тезис).