Positive selection on mitochondria may eliminate heritable microbes from arthropod populations
Positive selection on mitochondria may eliminate heritable microbes from arthropod populations
复制标题
对线粒体的正选择可能会消除节肢动物种群中的可遗传微生物
DOI：
10.1101/2021.03.26.437186
复制
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Fenton A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fenton A
不同的真核生物分类群携带兼性遗传共生体，即从母体遗传给后代的微生物。这些共生体与线粒体共同遗传，并且选择有利于新的共生体或新的共生体变体，已知会导致线粒体多样性的丧失。最近，证据已经积累了线粒体的情节定向选择，但目前未知的共生体进化的后果。因此，我们采用了人口遗传平均场框架来模拟选择对线粒体DNA（mtDNA）的影响后共生体频率为三个通用的主机共生体相互作用的情况。我们的模型预测，对mtDNA的直接选择可以将共生体赶出种群，其中正向选择的mtDNA突变最初发生在未感染共生体的个体中，并且共生体最初处于低频率。相比之下，当正选择的mtDNA突变发生在共生体感染的个体中时，突变变得固定，这样就从种群中消除了共生体变异。我们的结论是，共生体和线粒体的分子进化，这是以前被认为是从一个角度的选择共生体驱动的中性mtDNA标记的进化，应该重新评估的光mtDNA的积极选择。
Diverse eukaryotic taxa carry facultative heritable symbionts, microbes that are passed from mother to offspring. These symbionts are coinherited with mitochondria, and selection favouring either new symbionts, or new symbiont variants, is known to drive loss of mitochondrial diversity as a correlated response. More recently, evidence has accumulated of episodic directional selection on mitochondria, but with currently unknown consequences for symbiont evolution. We therefore employed a population genetic mean field framework to model the impact of selection on mitochondrial DNA (mtDNA) upon symbiont frequency for three generic scenarios of host–symbiont interaction. Our models predict that direct selection on mtDNA can drive symbionts out of the population where a positively selected mtDNA mutation occurs initially in an individual that is uninfected with the symbiont, and the symbiont is initially at low frequency. When, by contrast, the positively selected mtDNA mutation occurs in a symbiont-infected individual, the mutation becomes fixed and in doing so removes symbiont variation from the population. We conclude that the molecular evolution of symbionts and mitochondria, which has previously been viewed from a perspective of selection on symbionts driving the evolution of a neutral mtDNA marker, should be reappraised in the light of positive selection on mtDNA.
登录
查看更多内容
影响因子：
3.3
作者：
Rank，Nathan E.;Mardulyn，Patrick;Dahlhoff，Elizabeth P.
通讯作者：
Dahlhoff，Elizabeth P.
影响因子：
3
作者：
Heyworth, Eleanor R.;Smee, Melanie R.;Ferrari, Julia
通讯作者：
Ferrari, Julia
影响因子：
1.5
作者：
Charlesworth, B
通讯作者：
Charlesworth, B
DOI：
10.1111/j.1095-8312.1993.tb00898.x
发表时间：
1993-06-01
影响因子：
1.9
作者：
HURST, GDD;MAJERUS, MEN;WALKER, LE
通讯作者：
WALKER, LE
影响因子：
7.2
作者：
Hurst, Gregory D. D.;Frost, Crystal L.
通讯作者：
Frost, Crystal L.