Drosophila simulans - Drosophila simulans

Drosophila simulans
Drosophila simulans-female.jpg
Drosophila simulans dospělá žena
Vědecká klasifikace
Království:
Animalia
Kmen:
Arthropoda
Třída:
Insecta
Objednat:
Dvoukřídlí
Rod:
Drosophila
Podrod:
Sophophora
Skupina druhů:
Drosophila melanogaster skupina
Podskupina druhů:
Drosophila melanogaster podskupina
Druhový komplex:
Drosophila simulans komplex
Druh:
D. simulans
Binomické jméno
Drosophila simulans
Sturtevant, 1919

Drosophila simulans je druh mouchy úzce spjatý s D. melanogaster, které patří do stejné melanogaster podskupina druhů. Jeho nejbližší příbuzní jsou D. mauritiana a D. sechellia.

Taxonomie

Tento druh byl objeven mouchovým genetikem Alfred Sturtevant v roce 1919, když si všiml, že se mušky používaly Thomas Hunt Morgan laboratoř v Columbia University byly ve skutečnosti dva odlišné druhy: D. melanogaster a D. simulans. Muži se liší ve vnějších genitáliích, zatímco vyškolení pozorovatelé mohou ženy oddělit pomocí barevných charakteristik. D. melanogaster ženy přešly na D. simulans muži produkují sterilní feny F1 a žádné feny F1. Reciproční křížení produkuje sterilní F1 muže a žádné ženské potomstvo.

Drosophila simulans bylo později zjištěno, že úzce souvisí se dvěma ostrovy endemity, D. sechellia a D. mauritiana. D. simulans spojí se s těmito sesterskými druhy a vytvoří plodné ženy a sterilní muže, což se stalo D. simulans důležitý modelový organismus pro výzkum speciace. D. simulans jsou monomorfní ve svých feromonových profilech, kde muži i ženy z velké části produkují kutikulární uhlovodíkový feromon 7-trikosen (7-T).[1] Schopnost mužů v rámci D. melanogaster podskupina pro rozlišení mezi konspecifickými a heterospecifickými ženami je částečně způsobena diferenciální valencí kutikulárního uhlovodíku 7,11-heptakosadienu (7,11-HD),[2][3] který vyrábí D. melanogaster a D. sechellia ženy. Parfémování a D. simulans samice s 7,11-HD je dostatečná k potlačení D. simulans mužské námluvy.[2][4]

Studie poskytly důkazy o tom otcovský únik je nedílnou součástí dědičnosti tohoto druhu.[5]

Wolbachia infekce poskytují vhled do toho, jak určité druhy Drosophila souvisejí. Prostřednictvím analýzy cytoplazmatická inkompatibilita a podobné mitochondriální DNA, bylo prokázáno, že D. simulans a D. mauritiana jsou si navzájem bližší než D. sechellia. Cytoplazmatická inkompatibilita způsobuje, že vajíčka a spermie selhávají při tvorbě životaschopných potomků, což je běžná vlastnost v Wolbachia-infikovaný D. simulans a D. mauritiana Jednotlivci.[6] Drosophila sechellia má výrazně odlišnou mitochondriální DNA, což dále zdůrazňuje evoluční rozdíly mezi těmito třemi druhy.

Vztah s Wolbachia

Infekce Wolbachia, běžně infekční kmen bakterií pozorovaný u mnoha druhů hmyzu, jako je Trichogramma a Muscidifurax uniraptor vosy, jsou přenášeny mezi generacemi Drosophila simulans. Wolbachia je zděděno prostřednictvím mateřská dědičnost. Infekce je udržována prostřednictvím procesu zahrnujícího cytoplazmatická inkompatibilita (CI), ve kterém Wolbachia brání neinfikovaným jedincům v produkci potomků.[7]

Wolbachia vytvořil a symbiotický vztah s D. simulans. Wolbachia infikuje cytoplazmu buňky; po infikování samice mouchy předá infekci všem výsledným potomkům prostřednictvím cytoplazmy vajíček.[7]

Dvě samostatné Wolbachia k infekčním událostem došlo u předchůdců D. simulans, což naznačuje evoluční výhodu Wolbachia infekce D. simulans.[8]

Účinky Wolbachia infekce

Wolbachia infekce významně snížily úmrtnost vyvolanou viry v D. simulans.[9] I když mechanismus snížení úmrtnosti vyvolané viry stále není znám, Wolbachia poskytuje antivirové vlastnosti, potenciálně udržované překonáním viru. Kromě toho různé kmeny Wolbachia mají různé úrovně antivirových vlastností; například některé kmeny mohou chránit před DCV (Virus Drosophila C. ) zatímco jiné kmeny nemohou.[9]

Výhody Wolbachia studie

Drosophila simulans hraje také důležitou roli při sekvenování genomů pro určité kmeny Wolbachia. D. simulans vajíčka byla infikována wRi Wolbachia napětí, aby lépe pochopil jak Wolbachia rekombinuje.[10] Další studie mohou pomoci pochopit, jak na to Wolbachia kmeny koexistují s D. simulans Jednotlivci. Studovat Wolbachia kmeny a jejich mechanismy infekce mohou poskytnout vhled do komplexních fylogenetických vztahů členovců.

Reference

  1. ^ Jallon, Jean-Marc; David, Jean R. (1987). „Variace kutikulárních uhlovodíků mezi osmi druhy podskupiny Drosophila Melanogaster“. Vývoj. 41 (2): 294–302. doi:10.1111 / j.1558-5646.1987.tb05798.x. ISSN  1558-5646. PMID  28568760. S2CID  39388875.
  2. ^ A b Billeter, Jean-Christophe; Atallah, Jade; Krupp, Joshua J .; Millar, Jocelyn G .; Levine, Joel D. (2009-10-15). "Specializované buňky označují sexuální a druhovou identitu v Drosophila melanogaster". Příroda. 461 (7266): 987–991. Bibcode:2009 Natur.461..987B. doi:10.1038 / nature08495. ISSN  1476-4687. PMID  19829381. S2CID  4400103.
  3. ^ Coyne, J. A .; Crittenden, A. P .; Mah, K. (02.09.1994). „Genetika feromonálního rozdílu přispívajícího k reprodukční izolaci v Drosophile“. Věda. 265 (5177): 1461–1464. Bibcode:1994Sci ... 265.1461C. doi:10.1126 / science.8073292. ISSN  0036-8075. PMID  8073292.
  4. ^ Seeholzer, Laura F .; Seppo, Max; Stern, David L .; Ruta, Vanessa (2018). „Vývoj centrálního nervového okruhu je základem preferencí Drosophila mate“. Příroda. 559 (7715): 564–569. Bibcode:2018Natur.559..564S. doi:10.1038 / s41586-018-0322-9. ISSN  1476-4687. PMC  6276375. PMID  29995860.
  5. ^ Wolff, JN; Nafisinia, M; Sutovský, P; Ballard, J W O (2012). „Otcovský přenos mitochondriální DNA jako nedílná součást mitochondriální dědičnosti v metapopulacích Drosophila simulans“. Dědičnost. 110 (1): 57–62. doi:10.1038 / hdy.2012.60. PMC  3522233. PMID  23010820.
  6. ^ Rousset, F .; Solignac, M. (1995). „Vývoj jednoduché a dvojité symbiózy Wolbachia během speciace v komplexu Drosophila simulans“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 92 (14): 6389–6393. Bibcode:1995PNAS ... 92.6389R. doi:10.1073 / pnas.92.14.6389. PMC  41523. PMID  7604001.
  7. ^ A b Dobson, SL; Rattanadechakul, W; Marsland, EJ (5. května 2004). „Fitness výhoda a cytoplazmatická inkompatibilita u Wolbachie s jedním a superinfikovaným Aedes albopictus“. Dědičnost. 93 (2): 135–142. doi:10.1038 / sj.hdy.6800458. PMID  15127087.
  8. ^ Rousset, F .; Solignac, M. (červenec 1995). „Vývoj jednoduché a dvojité symbiózy Wolbachia během speciace v komplexu Drosophila simulans“. Proc. Natl. Acad. Sci. 92 (14): 6389–6393. Bibcode:1995PNAS ... 92.6389R. doi:10.1073 / pnas.92.14.6389. PMC  41523. PMID  7604001.
  9. ^ A b Osborne, S., Leong, Y., O’Neill, S., Johnson, K. 2009. Variace v antivirové ochraně zprostředkované různými kmeny Wolbachia v Drosophila simulans. PLOS. 11: e1000656-e1000656.
  10. ^ Klasson, L .; Westberg, J .; Sapountiz, P .; Näslund, K .; Lutnaes, Y .; Darby, A .; Veneti, Z .; Chen, L .; Braig, H .; Garrett, R .; Bourtzis, K .; Andersson, S. (2009). "Mozaiková genomová struktura Wolbachia kmen wRi infikující Drosophila simulans ". PNAS. 106 (14): 5725–5730. Bibcode:2009PNAS..106,5725 tis. doi:10.1073 / pnas.0810753106. PMC  2659715. PMID  19307581.

externí odkazy