Saccharomyces paradoxus - Saccharomyces paradoxus - Wikipedia

Saccharomyces paradoxus
Vědecká klasifikace Upravit
Království:Houby
Divize:Ascomycota
Třída:Saccharomycetes
Objednat:Saccharomycetales
Rodina:Saccharomycetaceae
Rod:Saccharomyces
Druh:
S. paradoxus
Binomické jméno
Saccharomyces paradoxus
Bachinskaya, A.A., 1914

Saccharomyces paradoxus je divoká droždí a nejbližší známý druh k pekařským kvasnicím Saccharomyces cerevisiae. Používá se v populační genomika a fylogenetické studie srovnávající jeho divoké vlastnosti s laboratorními kvasinkami.[1]

Ekologie

Saccharomyces paradoxus je většinou izolován od opadavý stromy (dub, javor, bříza) a ve vzácných případech na hmyzu a ovoci.[2][3][4][5] Často se nachází v soucit s ostatními Saccharomyces druh.[6][7][8] Jako Saccharomyces cerevisiae, má celosvětovou distribuci a je mezofilní, což omezuje jeho přirozené rozšíření na nízké zeměpisné šířky. Nicméně, Saccharomyces paradoxus obvykle roste při nižších teplotách než Saccharomyces cerevisiae, což má za následek mírný posun v jeho distribuci do chladnějších oblastí, jako jsou britské ostrovy a východní Kanada.[2][8][9]

Biogeografie

Saccharomyces paradoxus celosvětová distribuce. Populace jsou zastoupeny v různých barvách. Zelené hvězdičky označují nedávné představení evropského typu.
Fylogeneze hlavního Saccharomyces paradoxus populace.[10]

Na rozdíl od většiny ostatních Saccharomyces druhů, neexistují žádné důkazy o tom Saccharomyces paradoxus byl domestikován lidmi.[3][11] Proto je její biogeografie většinou poznamenána přírodními procesy, jako je omezená migrace,[3] glaciální refugia [12] a přizpůsobení se klimatu.[10] Nejméně čtyři geneticky a fenotypicky odlišné populace Saccharomyces paradoxus byly identifikovány a odpovídají hlavním geografickým divizím: Evropa (včetně západní Sibiře), Asie na Dálném východě (Japonsko, východní Sibiř), Severní Amerika (severoamerické východní a západní pobřeží, oblast Velkých jezer) a severovýchodní Amerika (poloostrov Gaspé, Saint Lawrence Valley a Appalaches).[3][9][10][11] Reprezentativní kmeny těchto populací vykazují částečné post-zygotická izolace.[12][13] Pátou populaci představuje singletonový izolát z Havaje.[3][11] Některé kmeny evropské populace se vyskytují v Severní Americe a na Novém Zélandu a jsou pravděpodobně výsledkem nedávných kolonizačních událostí.[14][15] Dva izoláty z Jižní Ameriky, popsané jako Saccharomyces cariocanus,[16] jsou geneticky nerozeznatelné, ale vykazují post-zygotická izolace při přechodu na kmeny americké populace kvůli chromozomální translokace.[13]

Reprodukce

Saccharomyces paradoxus je přirozeně homotalický, a je většinou nalezen jako diploidní v prostředí. Reprodukce je většinou klonální a 99% sexuální reprodukce dochází mezi spory ze stejného ascus.[17] Tento čistky recesivní škodlivé mutace, které se nahromadily během klonální expanze, v procesu známém jako „obnova genomu“.[18][19] Postzygotická izolace mezi kmeny Saccharomyces paradoxus je běžně pozorován a může být způsoben buď genetická divergence mezi populacemi nebo do chromozomální změny v populacích.[12][13]

Jako v jiných Saccharomyces druh, heterothallismus lze obnovit pomocí standardních genetických nástrojů, aby se získala stabilita haploidní kmeny pro experimentální účely.

Reference

  1. ^ Dunham, MJ; Louis, ED (2011). „Vývoj kvasinek a ekologie se setkávají s genomikou“. Zprávy EMBO. 12 (1): 8–10. doi:10.1038 / embor.2010.204. PMC  3024138. PMID  21151040.
  2. ^ A b Charron, G; Leducq, J-B; Bertin, C (2014). „Zkoumání severní hranice rozšíření Saccharomyces cerevisiae a Saccharomyces paradoxus v Severní Americe“. Výzkum kvasinek FEMS. 14 (2): 281–8. doi:10.1111/1567-1364.12100. PMID  24119009.
  3. ^ A b C d E Hyma, KE; Jay, JC (2013). „Míchání ekotypů vinic a dubů Saccharomyces cerevisiae v severoamerických vinicích“. Molekulární ekologie. 22 (11): 2917–30. doi:10.1111 / mec.12155. PMC  3620907. PMID  23286354.
  4. ^ Maganti, H; Bartfai, D; Xu, J (2012). "Ekologická struktura kvasinek spojených se stromy kolem Hamiltonu, Ontario, Kanada". Výzkum kvasinek FEMS. 12 (1): 9–19. doi:10.1111 / j.1567-1364.2011.00756.x. PMID  22029478.
  5. ^ Sniegowski, PD; Dombrowski, PG; Fingerman, E (2002). „Saccharomyces cerevisiae a Saccharomyces paradoxus koexistují v přirozeném lesním areálu v Severní Americe a vykazují různé úrovně reprodukční izolace od evropských stejných druhů“. Výzkum kvasinek FEMS. 1 (4): 299–306. doi:10.1111 / j.1567-1364.2002.tb00048.x. PMID  12702333.
  6. ^ Naumov, GI; Naumova, ES; Sniegowski, PD (1998). „Saccharomyces paradoxus a Saccharomyces cerevisiae jsou spojeny s výpotky severoamerických dubů“. Canadian Journal of Microbiology. 44 (11): 1045–50. doi:10.1139 / w98-104. PMID  10029999.
  7. ^ Sampaio, JP; Goncalves, P (2008). „Přírodní populace Saccharomyces kudriavzevii v Portugalsku jsou spojeny s dubovou kůrou a jsou sympatické s S. cerevisiae a S. paradoxus“ (PDF). Aplikovaná a environmentální mikrobiologie. 74 (7): 2144–52. doi:10.1128 / AEM.02396-07. PMC  2292605. PMID  18281431.
  8. ^ A b Sweeney, JY; Kuehne, HA; Sniegowski, PD (2004). „Sympatické přirozené populace Saccharomyces cerevisiae a S. paradoxus mají různé profily tepelného růstu“. Výzkum kvasinek FEMS. 4 (4–5): 521–5. doi:10.1016 / s1567-1356 (03) 00171-5. PMID  14734033.
  9. ^ A b Johnson, LJ; Koufopanou, V; Goddard, MR (2004). "Populační genetika divokých kvasinek Saccharomyces paradoxus". Genetika. 166 (1): 43–52. doi:10.1534 / genetika.166.1.43. PMC  1470673. PMID  15020405.
  10. ^ A b C Leducq, J-B; Charron, G; Samani, P (2014). „Místní přizpůsobení se klimatu v rozšířeném mikroorganismu“. Sborník Královské společnosti B: Biologické vědy. 281 (1777): 20132472. doi:10.1098 / rspb.2013.2472. PMC  3896012. PMID  24403328.
  11. ^ A b C Liti, G; Carter, DM; Moses, AM (2009). „Populační genomika domácích a divokých kvasinek“. Příroda. 458 (7236): 337–41. Bibcode:2009 Natur.458..337L. doi:10.1038 / nature07743. PMC  2659681. PMID  19212322.
  12. ^ A b C Charron, G; Leducq, J-B; Landry, ČR (2014). "Chromozomální variace se segreguje u počínajících druhů a koreluje s reprodukční izolací". Molekulární ekologie. 23 (17): 4362–4372. doi:10,1111 / mec.12864. PMID  25039979.
  13. ^ A b C Liti, G; Barton, DB; Louis, EJ (2006). „Sekvenční diverzita, reprodukční izolace a koncepty druhů v Saccharomyces“. Genetika. 174 (2): 839–850. doi:10.1534 / genetika.106.062166. PMC  1602076. PMID  16951060.
  14. ^ Kuehne, HA; Murphy, HA; Francis, CA (2007). "Allopatrická divergence, sekundární kontakt a genetická izolace v populacích divokých kvasinek". Aktuální biologie. 17 (5): 407–11. doi:10.1016 / j.cub.2006.12.047. PMID  17306538. S2CID  18301950.
  15. ^ Zhang, HA; Skelton, A; Gardner, RC (2010). „Saccharomyces paradoxus a Saccharomyces cerevisiae pobývají na duboch na Novém Zélandu: důkazy o migraci z Evropy a mezidruhové hybridy“. Výzkum kvasinek FEMS. 10 (7): 941–7. doi:10.1111 / j.1567-1364.2010.00681.x. PMID  20868381.
  16. ^ Naumov, GI; James, SA; Naumova, ES (2000). „Tři nové druhy v komplexu Saccharomyces sensu stricto: Saccharomyces cariocanus, Saccharomyces kudriavzevii a Saccharomyces mikatae“. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 50 (5): 1931–42. doi:10.1099/00207713-50-5-1931. PMID  11034507.
  17. ^ Tsai, IJ; Bensasson, D; Burt, A (2008). „Populační genomika divokých kvasinek Saccharomyces paradoxus: Kvantifikace životního cyklu“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 105 (12): 4957–62. Bibcode:2008PNAS..105.4957T. doi:10.1073 / pnas.0707314105. PMC  2290798. PMID  18344325.
  18. ^ Mortimer, Robert K .; Romano, Patrizia; Suzzi, Giovanna; Polsinelli, Mario (prosinec 1994). „Obnova genomu: Nový fenomén odhalený z genetické studie 43 kmenů Saccharomyces cerevisiae získaných přirozenou fermentací hroznových moštů“. Droždí. 10 (12): 1543–1552. doi:10,1002 / ano. 320101203. PMID  7725789.
  19. ^ Masel, Joanna; Lyttle, David N. (prosinec 2011). „Důsledky vzácné sexuální reprodukce pomocí samoopalování u jinak klonálně se množícího druhu“. Teoretická populační biologie. 80 (4): 317–322. doi:10.1016 / j.tpb.2011.08.004. PMC  3218209. PMID  21888925.