Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Drosophila neotestacea
Dneo f2.tif
Drosophila neotestacea женщина на жабрах в Agaricus грибов
Научная классификация редактировать
Королевство:Animalia
Тип:Членистоногие
Класс:Насекомое
Заказ:Двукрылые
Семья:Drosophilidae
Род:Дрозофила
Разновидность:
D. neotestacea
Биномиальное имя
Drosophila neotestacea
Гримальди, Джеймс и Дженике. 1992 [1]

Член группы видов Drosophila testacea

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

Иммунитет [ править ]

Рассеченная дрозофила, инфицированная нематодами Howardula aoronymphium

Drosophila neotestacea и другие грибовидные дрозофилы были тщательно изучены на предмет их взаимодействия с паразитами нематод Howardula , особенно с Howardula aoronymphium . В отличие от родственных видов, D. neotestacea стерилизована инфекцией H. aoronymphium . Генетическая основа этой восприимчивости неизвестна и зависит от нематод. Например, родственный вид Howardula из Японии не стерилизует D. neotestacea , хотя европейские и североамериканские виды Howardula это делают. Более того, родственная Drosophila orientacea устойчива к заражению европейскимиНематоды Howardula , но восприимчивы к нематодам японской Howardula . [5] Соответственно, нематодная инфекция сильно подавляет гены, участвующие в развитии яиц. [6] Сравнение D. neotestacea и устойчивых к нематодам представителей группы видов Testacea может помочь выявить взаимосвязь между генетикой иммунитета мух и генетикой паразитизма нематод.

Первоначально обнаруженные у D. neotestacea , питающиеся грибами мухи обычно заражены паразитом- трипаносоматидом Jaenimonas drosophilae . [7]

Основные пути врожденного иммунитета дрозофилы обнаружены у D. neotestacea , однако антимикробный пептид диптерицин B был утерян. [8] Эта потеря диптерицина B также характерна для родственных Drosophila testacea и Drosophila guttifera , но не для родственных Drosophila innubila . По существу, эти случаи потери, по-видимому, были независимыми, что позволяет предположить, что диптерицин B активно отбирается у этих видов; действительно, диптерицин B консервативен у всех других видов дрозофилы. [9] Также кажется, что несвязанный тефритиддрозофилы независимо друг от друга получили ген диптерицина , поразительно похожий на ген диптерицина B дрозофилы . Подобно мухам, питающимся грибами, эти тефритиды также имеют не плодоядную суб-ветвь, которая аналогичным образом утратила ген тефритида диптерицина B. Эти закономерности эволюции грибовидной дрозофилы и других плодовых мух предполагают, что эффекторы иммунной системы (например, антимикробные пептиды) напрямую формируются экологией хозяина. [9]

Симбиоз [ править ]

Грибные участки заражены нематодами и другими естественными врагами.

Drosophila neotestacea может содержать бактериальных симбионтов, включая Wolbachia и особенно Spiroplasma poulsonii . Poulsonii S. штамм D. neotestacea имеет распространение на запад через Северную Америку из - за селективное давление , введенного стерилизационного нематода паразит Howardula aoronymphium . [4] Хотя S. poulsonii можно найти у других видов дрозофил , штамм D. neotestacea уникален в плане защиты своего хозяина от заражения нематодами. Как и другие штаммы S. poulsonii , D. neotestaceaштамм также защищает своего хозяина от заражения паразитическими осами. [10]

Механизм , с помощью которого С. poulsonii защищает мух от нематод и паразитических ос полагается на наличие токсинов , называемых рибосом-инактивирующих белков (РИП), подобно 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 комплементы токсинов RIP, кодируемых бактериальными плазмидами. Это позволяет генам токсинов RIP легко перемещаться между видами посредством горизонтального переноса генов , как D. neotestacea Spiroplasma RIP являются общими для Spiroplasma других мух, питающихся грибами, таких как Megaselia nigra . [13]

Эгоистичные генетические элементы [ править ]

Группа видов Testacea используется в популяционной генетике для изучения соотношения полов, искажающего «эгоистичные» или «управляющие» Х-хромосомы. Эгоистичные Х-хромосомы искажают потомство мужчин так, что отцы рожают только дочерей. Это увеличивает распространение эгоистичной Х-хромосомы, поскольку сперматозоиды, несущие Y-хромосому, никогда не передаются. В диких популяциях до 30% особей D. neotestacea могут иметь эгоистичную Х-хромосому. Распространение D. neotestacea selfish X ограничено климатическими факторами, предсказанными суровостью зимы. Таким образом, его частота в дикой природе может зависеть от продолжающегося изменения 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 храповик Мюллера . D. neotestacea эгоистичны X подавляет рекомбинации в лабораторных условиях, но иногда происходит рекомбинация в дикой природе свидетельствует рекомбинантных генетических регионов пойманных мух. [16] Другие виды семенников имеют эгоистичные Х-хромосомы, что ставит вопрос о том, сыграло ли Х-хромосомное движение роль в видообразовании группы семенников. [17] По крайней мере, один эгоистичный X в группе мух Testacea достаточно стар, чтобы присутствовать в последнем общем предкеDrosophila testacea и Drosophila orientacea . [18]

См. Также [ править ]

  • Группа видов Drosophila testacea
  • Спироплазма
  • Мейотический драйв

Ссылки [ править ]

  1. ^ Гримальди, Дэвид; Джеймс, Avis C .; Дженике, Джон (1992). «Систематика и способы репродуктивной изоляции голарктической группы видов Drosophila testacea (Diptera: Drosophilidae)». Анналы Энтомологического общества Америки . 85 (6): 671–685. DOI : 10.1093 / АФАР / 85.6.671 .
  2. ^ Jaenike, 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. DOI : 10.1111 / j.1365-294X.2009.04448.x . PMID 20002580 . 
  3. ^ Jaenike, Джон (1978). «Выбор хозяина микофагом дрозофилой». Экология . 59 (6): 1286–1288. DOI : 10.2307 / 1938245 . JSTOR 1938 245 . 
  4. ^ a b Jaenike, J .; Unckless, R .; Кокберн, С. Н.; Boelio, LM; Перлман, SJ (2010). "Адаптация через симбиоз: недавнее распространение защитного симбионта дрозофилы". Наука . 329 (5988): 212–215. Bibcode : 2010Sci ... 329..212J . DOI : 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. DOI : 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 симбиозе Drosophiladefensive ». Молекулярная экология . 23 (6): 1558–1570. DOI : 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 дрозофилы-трипаносоматиды» . mBio . 6 (5): e01356-15. DOI : 10,1128 / mBio.01356-15 . PMC 4600116 . PMID 26374124 .  
  8. Перейти ↑ Hanson MA, Hamilton PT, Perlman SJ (октябрь 2016 г.). «Иммунные гены и дивергентные антимикробные пептиды у мух подрода Drosophila» . BMC Evolutionary Biology . 16 (1): 228. DOI : 10,1186 / s12862-016-0805-у . PMC 5078906 . PMID 27776480 .  
  9. ^ а б Хэнсон, Марк Остин; Леметр, Бруно; Unckless, Роберт Л. (2019). «Динамическая эволюция антимикробных пептидов подчеркивает компромисс между иммунитетом и экологической пригодностью» . Границы иммунологии . 10 : 2620. DOI : 10,3389 / fimmu.2019.02620 . ISSN 1664-3224 . PMC 6857651 . PMID 31781114 .   
  10. ^ Haselkorn, Тамара S .; Дженике, Джон (2015). «Макроэволюционная персистенция наследственных эндосимбионтов: приобретение, сохранение и выражение адаптивных фенотипов в спироплазме ». Молекулярная экология . 24 (14): 3752–3765. DOI : 10.1111 / mec.13261 . PMID 26053523 . 
  11. ^ Гамильтон, Финес Т .; Пэн, Фангни; Boulanger, Martin J .; Перлман, Стив Дж. (2016). «Белок, инактивирующий рибосомы в симбионте, защищающем дрозофил » . Труды Национальной академии наук . 113 (2): 350–355. Bibcode : 2016PNAS..113..350H . DOI : 10.1073 / pnas.1518648113 . PMC 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» . PLOS Патогены . 13 (7): e1006431. DOI : 10.1371 / journal.ppat.1006431 . PMC 5500355 . PMID 28683136 .  
  13. ^ Баллинджер, Мэтью Дж .; Гаврилюк, Райан MR; Перлман, Стив Дж. (2019). «Токсин и эволюция генома в защитном симбиозе дрозофилы» . Геномная биология и эволюция . 11 (1): 253–262. DOI : 10.1093 / GbE / evy272 . PMC 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. DOI : 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 importin-α2 сверхэкспрессируется при соотношении полов у Drosophila neotestacea» . Молекулярная экология . 27 (24): 5165–5179. DOI : 10.1111 / mec.14928 . PMC 6312747 . PMID 30411843 .  
  16. ^ Пайпер, KE; Дайер, KA (2016). «Случайная рекомбинация эгоистичной Х-хромосомы может позволить ей сохраняться на высоких частотах в дикой природе» . Журнал эволюционной биологии . 29 (11): 2229–2241. DOI : 10.1111 / jeb.12948 . PMC 5089913 . PMID 27423061 .  
  17. ^ Keais, GL; Hanson, MA; Gowen, BE; Перлман, SJ (2017). «Драйвер Х-хромосомы у широко распространенной лесной мухи Палеарктики, Drosophila testacea» . Журнал эволюционной биологии . 30 (6): 1185–1194. DOI : 10.1111 / jeb.13089 . PMID 28402000 . 
  18. ^ Keais, GL (2018). Драйвер Х-хромосомы у Drosophila testacea (Thesis).