The Maternal Effect Gene Wds Controls Wolbachia Titer in Nasonia.
The Maternal Effect Gene Wds Controls Wolbachia Titer in Nasonia.
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DOI：
10.1016/j.cub.2018.04.010
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发表时间：
2018-06-04
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Bordenstein SR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Funkhouser-Jones LJ;van Opstal EJ;Sharma A;Bordenstein SR
细胞内微生物的母体传播对于建立长期、亲密的共生关系至关重要。对于对其宿主产生负面生殖影响的种系微生物，选择理论上可以有利于宿主基因的传播，从而抵消微生物的有害影响。在这里，我们利用密切相关的黄蜂物种之间细菌（Wolbachia pipientis）滴度的主要差异，通过正向遗传、转录组和细胞学方法来绘制两个通过母体效应抑制细菌滴度的数量性状位点。精细作图和敲低实验鉴定出沃尔巴克氏菌密度抑制基因（Wds），该基因主要抑制细菌从母体到胚胎的传播。 Wds 通过正选择驱动的谱系特异性非同义变化而进化。总的来说，我们的研究结果表明，达尔文选择在不到一百万年的时间里产生了一个简单的基因变化，通过显性的母体效应基因调节母体传播的细菌。 Funkhouser-Jones 和 van Opstal 等人。使用几种正向遗传技术来绘制 N. vitripennis 基因组中的两个数量性状基因座，并鉴定基因 Wds，该基因通过母体遗传效应强烈抑制 Wolbachia 母体传播到发育中的卵母细胞。 N. vitripennis Wds 序列是通过达尔文选择进化而来的。
Maternal transmission of intracellular microbes is pivotal in establishing long-term, intimate symbioses. For germline microbes that exert negative reproductive effects on their hosts, selection can theoretically favor the spread of host genes that counteract the microbe’s harmful effects. Here, we leverage a major difference in bacterial (Wolbachia pipientis) titers between closely-related wasp species with forward genetic, transcriptomic, and cytological approaches to map two quantitative trait loci that suppress bacterial titers via a maternal effect. Fine mapping and knockdown experiments identify the gene Wolbachia density suppressor (Wds), which dominantly suppresses bacterial transmission from mother to embryo. Wds evolved by lineage- specific non-synonymous changes driven by positive selection. Collectively, our findings demonstrate that a genetically simple change arose by Darwinian selection in less than a million years to regulate maternally transmitted bacteria via a dominant, maternal effect gene. Funkhouser-Jones and van Opstal et al. use several forward genetic techniques to map two quantitative trait loci in the N. vitripennis genome and identify the gene Wds, which strongly suppresses maternal transmission of Wolbachia to developing oocytes through a maternal genetic effect. The N. vitripennis Wds sequence evolved by Darwinian selection.
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