Natural polymorphisms in C. elegans HECW-1 E3 ligase affect pathogen avoidance behaviour.
Natural polymorphisms in C. elegans HECW-1 E3 ligase affect pathogen avoidance behaviour.
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DOI：
10.1038/nature10643
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发表时间：
2011-11-16
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Kim, Dennis H.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chang, Howard C.;Paek, Jennifer;Kim, Dennis H.
行为特征的可遗传变异通常具有复杂的遗传基础，因此影响行为的自然发生的多态性只在极少数情况下被确定。秀丽隐杆线虫野生菌株的分离为该物种自然遗传变异的研究提供了便利，并为其多样化的微生物生态提供了见解。秀丽隐杆线虫对细菌感染的反应是保守的先天免疫反应，虽然缺乏脊椎动物适应性免疫的免疫记忆，但对致病菌表现出厌恶的学习反应。在这里，我们报道了秀丽隐杆线虫编码含有E3泛素连接酶（HECW-1）的保守HECT结构域基因的自然编码多态性的分子特征。我们发现在邻近的HECW-1残基中有两个不同的多态性，每个都影响秀丽隐杆线虫对铜绿假单胞菌的行为回避。神经元特异性修复和消融实验以及遗传相互作用分析表明，HECW-1在一对感觉神经元中发挥作用，通过抑制神经肽受体NPR-1来抑制铜绿假单胞菌的草坪回避行为，我们之前已经发现这促进了铜绿假单胞菌的草坪回避行为。我们的数据建立了秀丽隐杆线虫行为自然变异的分子基础，这种行为可能经历对微生物病原体的适应性变化。
Heritable variation in behavioural traits generally has a complex genetic basis, and thus naturally occurring polymorphisms that influence behaviour have been defined in only rare instances. The isolation of wild strains of Caenorhabditis elegans has facilitated the study of natural genetic variation in this species and provided insights into its diverse microbial ecology. C. elegans responds to bacterial infection with conserved innate immune responses and, while lacking the immunological memory of vertebrate adaptive immunity, exhibits an aversive learning response to pathogenic bacteria. Here, we report the molecular characterization of naturally occurring coding polymorphisms in a C. elegans gene encoding a conserved HECT domain-containing E3 ubiquitin ligase, HECW-1. We show that two distinct polymorphisms in neighbouring residues of HECW-1 each affect C. elegans behavioural avoidance of a lawn of Pseudomonas aeruginosa. Neuron-specific rescue and ablation experiments, and genetic interaction analysis suggest that HECW-1 functions in a pair of sensory neurons to inhibit P. aeruginosa lawn avoidance behaviour through inhibition of the neuropeptide receptor NPR-1, which we have previously shown promotes P. aeruginosa lawn avoidance behaviour. Our data establish a molecular basis for natural variation in a C. elegans behaviour that may undergo adaptive changes in response to microbial pathogens.
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影响因子：
9.8
作者：
Chang AJ;Chronis N;Karow DS;Marletta MA;Bargmann CI
通讯作者：
Bargmann CI
DOI：
10.1073/pnas.96.2.715
发表时间：
1999-01-19
影响因子：
11.1
作者：
Tan, MW;Mahajan-Miklos, S;Ausubel, FM
通讯作者：
Ausubel, FM
DOI：
10.1126/science.1166527
发表时间：
2009-01-16
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Reddy KC;Andersen EC;Kruglyak L;Kim DH
通讯作者：
Kim DH
影响因子：
2.7
作者：
Tsalik, EL;Niacaris, T;Hobert, O
通讯作者：
Hobert, O
影响因子：
64.8
作者：
Zhang, Y;Lu, H;Bargmann, CI
通讯作者：
Bargmann, CI