ARTICOL PUBLICAT: 2016 26 apr

CITĂ AS: Proc Natl Acad Sci SUA. 2016 26 aprilie; 113 (17): 4771-4776 https://doi.org/10.1073/pnas.1522559113

recurentă

Universitatea din Kentucky

Acest studiu combină activitatea clasică de istorie naturală și genomica populației pentru a investiga un exemplu interesant de specializare convergentă a gazdei în Drosophila. Autorii au descoperit că, cum ar fi Drosophila sechellia, A Drosophila yakuba populația din Insula Mayotte a evoluat cu o preferință crescută și toleranță față de fructele noni, care sunt extrem de toxice pentru majoritatea Drosophila specii. Folosind o scanare la nivel de genom pentru diferențierea populației, autorii au detectat mai multe vârfuri de diferențiere localizate între muștele continentale și insulele Mayotte, dintre care mai multe se suprapun cu loci implicați în toleranța noni în D. sechellia. Făcând un pas mai departe, autorii au demonstrat că suprapunerea dintre D. yakuba valoroase și cunoscute D. sechellia loci trăsături cantitative noni-toleranță (QTL) au fost mai mult decât se aștepta din întâmplare; totuși, același lucru nu era valabil pentru D. sechellia noni-preferință QTL. Deși este nevoie de muncă suplimentară pentru a lega D. yakuba mai mici decât fenotipurile de utilizare a gazdei, aceste rezultate sugerează că trăsăturile de performanță ale gazdei pot fi mai predictibile genetic decât trăsăturile de preferință ale gazdei.

Dezvăluiri

Citați această recomandare:

Linnen C: Recomandări de opinii ale facultății [Yassin A și colab., Proc Natl Acad Sci USA 2016 113 (17): 4771-4776]. În Opiniile facultății, 16 noiembrie 2016; 10.3410/f.726263824.793525267

Universitatea din Massachusetts Amherst

Acest studiu fascinant relevă adaptarea la un fruct nociv de către o specie de Drosophila. Autorii au efectuat studii de genomică a populației pentru a descoperi gene candidate pentru adaptare. Interesant este faptul că această adaptare este similară cu cea a unei alte specii din gen și, prin urmare, reprezintă o adaptare paralelă.

Morinda citrifolia, adesea cunoscută sub numele de noni, produce fructe toxice pentru majoritatea speciilor de Drosophila. O excepție binecunoscută este cea a Drosophila sechellia, care a evoluat atât toleranța cât și preferința pentru fructe cândva în ultimul trimestru de milion de ani.

Recent, autorii au descoperit serendipit că o populație de D. yakuba pe insula Mayotte, care se află între continentul african și Madagascar. Deoarece D. yakuba și D. sechellia sunt separate de aproximativ zece milioane de ani de evoluție și prezintă o izolare reproductivă aproape completă, este foarte puțin probabil ca adaptarea la viața în noni să se datoreze introgresiei adaptive și, astfel, aproape sigur a avut loc în paralel.

Mayotte se împerechează ușor și produc o mulțime de hibrizi fertili. Femelele Mayotte aleg bărbații Mayotte, dar femelele yakuba continentale nu prezintă nicio preferință. Lipsa izolației reproductive postzigotice și natura asimetrică a izolației premature sugerează că acestea nu sunt specii separate.

Având posibilitatea de a alege între noni și banane, Mayotte yakuba prezintă o preferință foarte puternică pentru noni, una care este aproape la fel de puternică ca cea a lui D. sechellia. În schimb, majoritatea yakuba continentale preferă banana, deși o mică proporție preferă de fapt noni, în ciuda faptului că nu se află pe continent.

În comparație cu cele de pe continent, yakuba Mayotte are rate de supraviețuire larvale mult mai mari la noni. Astfel, preferințele și diferențele de performanță au evoluat în populația Mayotte. Indivizii F1 au fost intermediari între continent și yakuba Mayotte în preferințele lor; cu toate acestea, au avut rate de supraviețuire larvare la noni care nu au fost semnificativ diferite de populația Mayotte. Astfel, performanța superioară evoluată pe noni este dominantă.

Comparând proprietățile genetice ale populației moleculare ale populației Mayotte cu cea mai apropiată populație continentală din Kenya, cercetătorii au estimat că Mayotte a fost colonizată cu aproximativ 29.000 de ani în urmă. Evenimentul de colonizare a dus la un blocaj moderat. Gradul de diferențiere a populației între continent și Mayotte, măsurat de Fst, nu este foarte mare. Acest Fst modest a condus la efectuarea scanărilor genomice în căutarea modificărilor genetice candidate care au fost asociate cu adaptarea la noni.

Cea mai puternică modificare a frecvenței alelelor este legată de X și intrigant se află într-o regiune QTL găsită anterior în D. sechellia pentru capacitatea larvelor de a tolera toxina majoră a noni, acidul octanoic. O posibilă genă candidată în această regiune este gena gce a receptorilor hormonilor juvenili, care reglează năvală.

O regiune diferită a modificării frecvenței alelelor conține gene care codifică serina proteaze digestive. Acestea sunt implicate atât în ​​detoxifiere, cât și în alegerea alimentelor. Interesant este faptul că aceste proteaze au evoluat rapid în D. sechellia și în Drosophila cactofilă.

În plus față de descoperirile interesante ale genelor care sunt candidați probabili pentru adaptare, studiul a exclus și câțiva candidați logici, dar incorecți. În special, niciunul dintre vârfuri nu corespundea familiilor de gene chemosensoriale, despre care s-a constatat că sunt implicate în alte cazuri de schimbări dietetice la insecte. De asemenea, este de remarcat lipsa relativă de corespondență generală între vârfurile din adaptarea la noni în Mayotte yakuba și cea din D. sechellia.

Dezvăluiri

Citați această recomandare:

Johnson N: Recomandări de opinii ale facultății [Yassin A și colab., Proc Natl Acad Sci USA 2016 113 (17): 4771-4776]. În Facultatea Opinii, 28 noiembrie 2016; 10.3410/f.726263824.793525718