드로소필라 시뮬란스

Drosophila simulans
드로소필라 시뮬란스
Drosophila simulans-female.jpg
드로소필라 시뮬란스 성인 여성
과학적 분류
킹덤:
애니멀리아
망울:
절지동물
클래스:
살충제
순서:
디프테라
속:
드로소필라
하위 게놈:
소포포라
종군:
드로소필라 멜라노가스터군
종 부분군:
드로소필라 멜라노가스터 부분군
종 복합체:
드로소필라 시뮬란스 콤플렉스
종:
D. 시뮬런스
이항식 이름
드로소필라 시뮬란스
스터테반트, 1919년

드로소필라 시물란(Drosophila simulans)은 D. 멜라노가스터와 밀접한 관련이 있는 파리의 일종으로 같은 멜라노가스터 종에 속한다. 이것의 가장 가까운 친척은 D. 모리시아나와 D. 세첼리아다.

분류학

이 종은 1919년 파리 유전학자 알프레드 스터테반트에 의해 발견되었는데, 그는 그 때 컬럼비아 대학의 토마스 헌트 모건의 실험실에서 사용된 파리가 실제로 D. 멜라노가스터와 D. 시뮬란이라는 두 개의 뚜렷한 종이라는 것을 알아챘다. 남성은 외부 성기가 다른 반면, 훈련된 관찰자는 색상 특성을 이용해 여성을 분리할 수 있다. D. 시뮬란스로 건너간 멜라닌가스터 암컷은 불임 F1 암컷을 생산하고 F1 수컷은 생산하지 않는다. 역수십자는 불임 F1 수컷을 낳고 암컷은 낳지 않는다.

드로소필라 시뮬란은 나중에 D. 세켈리아와 D. 모리시아나라는 두 섬 내인과 밀접한 관련이 있는 것으로 밝혀졌다. D. 시뮬런은 이 자매 종들과 짝을 지어 비옥한 암컷과 무균 상태의 수컷을 형성할 것이다. 이 사실은 D. 시뮬런스를 특정화 연구를 위한 중요한 모델 유기체로 만들었다. D. 시뮬런은 페로몬 프로필에서 남녀 모두 커티컬 탄화수소 페로몬 7-트리코센(7-T)을 주로 생산한다.[1] D. 멜라노가스터 부분군 내에서 남성이 특정 암컷과 이질 암컷을 구별할 수 있는 능력은 부분적으로 D. 멜라노가스터와 D. 세켈리아 암컷이 생산하는 커티큘러 탄화수소 7,11 헵타코사디엔(7,11-HD)[2][3]의 차등 발란스에 기인한다. 7,11-HD로 D. 시뮬런 암컷에게 향기를 불어넣는 것은 남성 시뮬런의 구애에 대한 억제에도 충분하다.[2][4]

연구는 아버지의 유해가 이 종의 유산의 필수적인 부분이라는 증거를 제공했다.[5]

월바키아 감염은 드로소필라의 특정 종이 어떻게 연관되어 있는지에 대한 통찰력을 준다. 세포질 비호환성 및 이와 유사한 미토콘드리아 DNA 분석을 통해 D. 시뮬런과 D. 모리시아나가 D. 세켈리아보다 서로 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 세포질 비호환성은 난자와 정자 세포가 생존 가능한 자손을 만드는 데 실패하게 하는데, 이는 울바키아에 감염된 D. 시뮬런과 D. 모리타나 개인에게 공통적인 특징이다.[6] 드로소필라 세크헬리아는 미토콘드리아 DNA가 현저하게 구별되어 있어 세 종 사이의 진화적 차이를 더욱 강조한다.

울바키아와의 관계

트라이코그램마, 무시디푸락스 미비랍토르 말벌과 같은 많은 곤충에서 흔히 감염되는 박테리아 종류인 월바키아 감염은 드로소필라 시뮬란 세대 사이에 전염된다. 울바치아는 모계 유전으로 유전된다. 감염은 월바치아가 감염되지 않은 개인이 자손의 생성을 방해하는 세포질 비호환성(CI)과 관련된 과정을 통해 유지된다.[7]

울바치아는 D. 시뮬런과 공생관계를 맺었다. Wolbachia는 세포의 세포질을 감염시킨다; 일단 감염되면, 암컷 파리 한 마리가 난자의 세포질을 통해 감염을 모든 결과의 자손에게 전달할 것이다.[7]

D. 시뮬런의 조상에게서 두 개의 별도의 월바키아 감염 사건이 발생하여, 월바키아 감염이 D. 시뮬런에 미치는 진화적 이점을 시사하고 있다.[8]

울바키아 감염의 영향

Wolbachia 감염은 D. 시뮬란에서 바이러스로 인한 사망률을 현저히 감소시켰다.[9] 바이러스로 인한 사망률 감소의 메커니즘은 아직 알려지지 않았지만, Wolbachia는 잠재적으로 바이러스의 경쟁력에 의해 영속되는 항바이러스 특성을 제공한다. 게다가, 월바치아의 다른 변종은 항바이러스 성질의 다양한 수준을 가지고 있다. 예를 들어, 어떤 변종은 DCV(Drosopila C virus)를 막을 수 있지만, 다른 변종은 그렇지 못하다.[9]

Wolbachia 연구의 이점

Drosophila simulans는 또한 특정 Wolbachia 변종에 대한 게놈의 염기서열 분석에도 중요한 역할을 했다. D. 시뮬란스는 월바치아가 어떻게 재조합되는지를 더 잘 이해하기 위해 wRi Wolbachia 변종에 감염되었다.[10] 더 많은 연구들은 울바키아 변종이 어떻게 D. 시뮬란 개인과 공존하는지를 이해하는 데 도움을 줄 수 있다. Wolbachia 변종과 그들의 감염 메커니즘을 연구하면 절지동물의 복잡한 혈전학적 관계에 대한 통찰력을 제공할 수 있다.

참조

  1. ^ Jallon, Jean-Marc; David, Jean R. (1987). "Variations in Cuticular Hydrocarbons Among the Eight Species of the Drosophila Melanogaster Subgroup". Evolution. 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). "Specialized cells tag sexual and species identity in Drosophila melanogaster". Nature. 461 (7266): 987–991. Bibcode:2009Natur.461..987B. doi:10.1038/nature08495. ISSN 1476-4687. PMID 19829381. S2CID 4400103.
  3. ^ Coyne, J. A.; Crittenden, A. P.; Mah, K. (1994-09-02). "Genetics of a pheromonal difference contributing to reproductive isolation in Drosophila". Science. 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). "Evolution of a central neural circuit underlies Drosophila mate preferences". Nature. 559 (7715): 564–569. Bibcode:2018Natur.559..564S. doi:10.1038/s41586-018-0322-9. ISSN 1476-4687. PMC 6276375. PMID 29995860.
  5. ^ Wolff, J N; Nafisinia, M; Sutovsky, P; Ballard, J W O (2012). "Paternal transmission of mitochondrial DNA as an integral part of mitochondrial inheritance in metapopulations of Drosophila simulans". Heredity. 110 (1): 57–62. doi:10.1038/hdy.2012.60. PMC 3522233. PMID 23010820.
  6. ^ Rousset, F.; Solignac, M. (1995). "Evolution of single and double Wolbachia symbioses during speciation in the Drosophila simulans complex". 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 May 2004). "Fitness advantage and cytoplasmic incompatibility in Wolbachia single- and superinfected Aedes albopictus". Heredity. 93 (2): 135–142. doi:10.1038/sj.hdy.6800458. PMID 15127087.
  8. ^ Rousset, F.; Solignac, M. (July 1995). "Evolution of single and double Wolbachia symbioses during speciation in the Drosophila simulans complex". 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 오스본, S, 렁, Y, 오닐, S, 존슨, K. 2009. 드로소필라 시뮬런의 다양한 월바키아 변종에 의해 매개되는 항바이러스 보호의 변화 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). "The mosaic genome structure of the Wolbachia wRi strain infecting Drosophila simulans". PNAS. 106 (14): 5725–5730. Bibcode:2009PNAS..106.5725K. doi:10.1073/pnas.0810753106. PMC 2659715. PMID 19307581.

외부 링크