تظاهر به صورت باکتریوسیت در وراثت مادری تک یاخته ای پیکری جانوری
خلاصه
باکتریوسیت ها، باکتری های همزیست مستقر در سلول های حشره هستند که نیازمند میزبان حشره ی خود هستند و بصورت عمودی توسط تخمدان ماده منتقل می شوند [1]. در بیشتر گروه های حشرات، باکتری ها از باکتریوسیت آزاد شده و به تخمدان منتقل می شوند [2, 3]، اما در مگس سفید، باکتریوسیت های مادری به هر کدام از تخم ها مهاجرت می کنند [4-6]، جایی که گزارش شده است آنها کافت سلولی انجام داده و باکتری های همزیست را آزاد می کنند [1]. برای تحقیق بیشتر وراثت باکتریوسیت در مگس سفید، ما روش های تعیین ساختار ژنتیکی ریزماهواره و آنالیزهای ژنتیک را در یک جمعیت متنوع ژنتیکی از Bemisia tabaci به کار گرفتیم، و مسیر مشخص(سرنوشت) باکتریوسیت را در رویان، مشاهده کردیم. به طور شگفت انگیزی، مشخصات ریزماهواره ی باکتریوسیت ها یکسان بود، و آزمایش های متقابل حشرات نشان داد که باکتریوسیت ها یک ژنوتیپ پایدار دارند که از ژنوتیپ سر حشره ( که فاقد باکتریوسیت ها است) متفاوت می باشد. آنالیزهای مقایسه ای ژنتیک مشخص می کند که ژنوم های باکتریوسیت و سر مگس سفید، متمایز می باشند. جالب توجه است که، ژنوم باکتریوسیت شامل تکرار استاندارد تلومرهای بندپایان یعنی توالی TTAGG می باشد، و باکتریوسیت ها ژن های ابقای تلومر را نشان می دهند که ممکن است زیربنای جاودانگی (نامیرایی) سلولی در سلول های جانوران باشد [7]. مشاهدات میکروسکوپی نشان می دهد که یک باکتریوسیت منتقل شده به هر تخم، نگهداری شده و تنها یکبار قبل از تخم گذاشتن، تقسیم می گردد که منجر به تولید دو باکتریوسیت در حشره ی نوزاد می شود. این داده ها، وراثت مادری سلول قطعا پیکری حشره را که در تناقض با جدایی تکامل یافته ی سلول جنسی و پیکری(germline and soma) است، مشخص می کند [8, 9]. تحقیقات آینده ی مکانیسم و توزیع فیلوژنیک باکتریوسیت هایی که از مادر به ارث می رسد بر ریشه های توسعه و گوناگونی تکاملی باکتریوسیت ها[10] ، و فرایندهایی که زیربنای جاودانگی سلولی هستند، نور خواهد افکند [11].
SUMMARY
Bacteriocytes are insect cells harboring symbiotic bacteria that are required by their insect host and are transmitted vertically via the female ovary [1]. In most insect groups, the bacteria are released from the bacteriocytes and transferred to the ovary [2, 3], but in whiteflies, maternal bacteriocytes migrate to each egg [4–6], where they have been reported to lyse, releasing the symbionts [1]. To investigate bacteriocyte inheritance in whiteflies further, we applied microsatellite genotyping and genomic analysis to a genetically diverse population of Bemisia tabaci, and we observed the fate of the bacteriocyte in embryos. Surprisingly, the microsatellite profile of the bacteriocytes was uniform, and insect cross experiments demonstrated that the bacteriocytes have a stable genotype that differs from the genotype of the insect head (which lacks bacteriocytes). Comparative genomic analysis indicates that genomes of the bacteriocyte and whitefly head are distinct. Interestingly, the bacterioyte genome contains the canonical arthropod telomere repeats TTAGG, and the bacteriocytes express telomere maintenance genes that may underlie cellular immortality in animal cells [7]. Microscopy observations confirmed that a single bacteriocyte transmitted to each egg is retained and divides once just before egg hatch, yielding two bacteriocytes in the neonate insect. These data demonstrate the maternal inheritance of an absolutely required somatic insect cell, violating the developmental separation of germline and soma [8, 9]. Future investigation on the mechanism and phylogenetic distribution of maternally inherited bacteriocytes will shed light on the developmental origins and evolutionary diversification of bacteriocytes [10] and the processes underlying cellular immortality [11].
چکیده گرافیکی
خلاصه
نتایج
باکتریوسیت ها در جمعیت مگس سفید آلل های ریزماهواره ی مشابه دارند
باکتریوسیت ها در طول سه نسل جنسی از حشره، ژنوتیپ های پایدار دارند
ژنوم باکتریوسیت از ژنوم مگس سفید متفاوت می باشد
باکتریوسیت ها دارای توالی استاندارد تلومر در بندپایان یعنی تکرارهای TTAGG بوده و ژن های ابقای تلومر را آشکار می کنند
پویایی سنجی باکتریوسیت ها و هسته های همراه شان در طول تکامل جنینی مگس سفید
بحث
روش های درخشان
Graphical Abstract
SUMMARY
RESULTS
Bacteriocytes Have the Same Microsatellite Alleles in the Whitefly Population
Bacteriocytes Have Stable Genotypes over Three Sexual Generations of the Insect
Bacteriocyte Genome Is Distinct from Whitefly Genome
Bacteriocytes Possess Canonical Arthropod Telomere Repeats of TTAGG and Express Telomere Maintenance Genes In additio
Dynamics of Bacteriocytes and Associated Nuclei during Whitefly Embryogenesis
DISCUSSION
STAR+METHODS
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه