Adaptive Protein Evolution of the Drosophila Germline Stem Cell Gene Bag of Marbles

果蝇种系干细胞基因袋大理石的适应性蛋白质进化

基本信息

  • 批准号:
    10618937
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 33.95万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2011-08-01 至 2025-05-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Animals contain a small number of germline stem cells (GSCs) that are essential for making sperm or eggs. The decision for a dividing stem cell to renew itself or to differentiate, and the regulation of early GSC divisions are some of the most critical processes in development. Studies in the fruit fly, Drosophila melanogaster, have identified many of the key genes involved in the cellular signaling for GSC maintenance and differentiation. We have shown that the gene bag of marbles (bam), the key “switch” for GSC differentiation, is adaptively evolving with a dramatic excess of amino acid substitutions in D. melanogaster, D. simulans, D. yakuba but not in six other related species. During our current funding period we have generated new bam null mutations in sequenced genomes of D. melanogaster, D. simulans, D. yakuba, D. teissieri, and D. ananassae to test for conservation of function. These have allowed us to demonstrate that surprisingly unlike in D. melanogaster, bam is not required for female GSC differentiation in D. teissieri nor is it required for male GSC differentiation in D. teissieri and D. ananassae. We have shown that infection with different strains of the intracellular endosymbiont Wolbachia pipientis vary in their degree of rescue of the fertility defects characteristic of the bam hypomorph. This proposal focuses on identifying the functional and evolutionary consequences of observed sequence diversification at bam and discriminating between the hypothesis that bam’s role in GSC function has been selected for new functions, vs the hypothesis that interactions between bam and W. pipientis has been the evolutionary force driving changes at bam. This includes generating and analyzing novel bam hypomorphs in D. melanogaster and D. simulans, and testing interactions of these new hypomorphs with intra and interspecific Wolbachia strains. We will carry out RNA-seq studies of the bam rescue by W. pipientis. We are developing a computational model to generate experimentally testable predictions of sequence diversification under several mechanisms of interaction between W. pipientis and GSC genes. Finally, we will functionally evaluate evolutionary diversification of the bam protein sequence between D. melanogaster and D. simulans, and the loss of the requirement for bam for female and male gametogenesis and fertility in D. teissieri compared to its close relative D. yakuba. What we learn will contribute significantly to our understanding of how GSCs are regulated during development in diverse species, how such critical developmental functions can evolve, and how their mis-regulation due to mutation and interaction with germline parasites can lead to infertility, germline cancers, and reproductive isolation.
项目概要 动物含有少量的生殖干细胞(GSC),它们对于产生精子或卵子至关重要。 分裂干细胞自我更新或分化的决定,以及早期 GSC 分裂的调节 是开发中一些最关键的过程。对果蝇(Drosophila melanogaster)的研究表明 鉴定了许多参与 GSC 维持和分化细胞信号传导的关键基因。我们 研究表明,弹珠基因袋(bam)是 GSC 分化的关键“开关”,正在适应性进化 D. melanogaster、D. simulans、D. yakuba 中氨基酸取代量显着过量,但 6 种中没有 其他相关物种。在我们目前的资助期间,我们已经产生了新的 bam 无效突变 对黑腹果蝇、拟果蝇、yakuba 果蝇、teissieri 果蝇和 ananassae 果蝇的基因组进行测序,以测试 功能守恒。这些使我们能够证明,与黑腹果蝇令人惊讶的是, bam 不是 D. teissieri 雌性 GSC 分化所必需的,也不是雄性 GSC 分化所必需的 存在于 D. teissieri 和 D. ananassae 中。我们已经证明,不同细胞内菌株的感染 内共生沃尔巴克氏体 pipientis 对 bam 生育缺陷特征的拯救程度各不相同 亚型。该提案的重点是确定观察到的功能和进化后果 bam 的序列多样化以及区分 bam 在 GSC 功能中的作用的假设 已被选择用于新功能,而不是假设 bam 和 W. pipientis 之间的相互作用 是推动 bam 变革的进化力量。这包括生成和分析新颖的 bam D. melanogaster 和 D. simulans 中的次形体,并测试这些新的次形体与内部的相互作用 和种间沃尔巴克氏体菌株。我们将对 W. pipientis 的 bam 救援进行 RNA 测序研究。我们 正在开发一种计算模型来生成可通过实验测试的序列预测 W. pipientis 和 GSC 基因之间多种相互作用机制下的多样化。最后,我们将 功能评估黑腹果蝇和果蝇之间 bam 蛋白序列的进化多样性。 simulans,以及 D 中雌性和雄性配子发生和生育力对 bam 的需求的丧失。 teissieri 与其近亲 D. yakuba 相比。我们所学到的知识将对我们的工作做出重大贡献 了解 GSC 在不同物种的发育过程中是如何受到调控的 发育功能可以进化,以及它们如何因突变和相互作用而失调 种系寄生虫可导致不孕、种系癌症和生殖隔离。

项目成果

期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Adaptive evolution of genes involved in the regulation of germline stem cells in Drosophila melanogaster and D. simulans.
  • DOI:
    10.1534/g3.114.015875
  • 发表时间:
    2015-02-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Flores HA;DuMont VL;Fatoo A;Hubbard D;Hijji M;Barbash DA;Aquadro CF
  • 通讯作者:
    Aquadro CF
The Drosophila bag of marbles Gene Interacts Genetically with Wolbachia and Shows Female-Specific Effects of Divergence.
  • DOI:
    10.1371/journal.pgen.1005453
  • 发表时间:
    2015-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    Flores HA;Bubnell JE;Aquadro CF;Barbash DA
  • 通讯作者:
    Barbash DA
Recent and Long-Term Selection Across Synonymous Sites in Drosophila ananassae.
  • DOI:
    10.1007/s00239-016-9753-9
  • 发表时间:
    2016-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Choi, Jae Young;Aquadro, Charles F.
  • 通讯作者:
    Aquadro, Charles F.
Population Genomics of Infectious and Integrated Wolbachia pipientis Genomes in Drosophila ananassae.
  • DOI:
    10.1093/gbe/evv158
  • 发表时间:
    2015-08-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Choi JY;Bubnell JE;Aquadro CF
  • 通讯作者:
    Aquadro CF
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

CHARLES F AQUADRO其他文献

CHARLES F AQUADRO的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('CHARLES F AQUADRO', 18)}}的其他基金

Adaptive Protein Evolution of the Drosophila Germline Stem Cell Gene Bag of Marbles
果蝇种系干细胞基因袋大理石的适应性蛋白质进化
  • 批准号:
    10459566
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
Adaptive protein evolution of the Drosophila germline stem cell gene bag of marbles
果蝇生殖干细胞基因袋大理石的适应性蛋白质进化
  • 批准号:
    9353828
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
Adaptive protein evolution of_Drosophila_germline stem cell genes_bam_and_bgcn_
果蝇生殖干细胞基因的适应性蛋白质进化bam_and_bgcn_
  • 批准号:
    8512742
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
Adaptive protein evolution of the Drosophila germline stem cell gene bag of marbles
果蝇生殖干细胞基因袋大理石的适应性蛋白质进化
  • 批准号:
    9509464
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
Adaptive protein evolution of_Drosophila_germline stem cell genes_bam_and_bgcn_
果蝇生殖干细胞基因的适应性蛋白质进化bam_and_bgcn_
  • 批准号:
    8306723
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
Adaptive protein evolution of_Drosophila_germline stem cell genes_bam_and_bgcn_
果蝇生殖干细胞基因的适应性蛋白质进化bam_and_bgcn_
  • 批准号:
    8708121
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
Adaptive Protein Evolution of the Drosophila Germline Stem Cell Gene Bag of Marbles
果蝇种系干细胞基因袋大理石的适应性蛋白质进化
  • 批准号:
    10298579
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
Adaptive protein evolution of_Drosophila_germline stem cell genes_bam_and_bgcn_
果蝇生殖干细胞基因的适应性蛋白质进化bam_and_bgcn_
  • 批准号:
    8187760
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
ABI PRISM MODEL 377 DNA SEQUENCER
ABI PRISM 377 型 DNA 测序仪
  • 批准号:
    2803464
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
COMPARATIVE MOLECULAR POPULATION GENETICS OF DROSOPHILA
果蝇的比较分子群体遗传学
  • 批准号:
    2178362
  • 财政年份:
    1986
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:

相似国自然基金

靶向递送一氧化碳调控AGE-RAGE级联反应促进糖尿病创面愈合研究
  • 批准号:
    JCZRQN202500010
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
对香豆酸抑制AGE-RAGE-Ang-1通路改善海马血管生成障碍发挥抗阿尔兹海默病作用
  • 批准号:
    2025JJ70209
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
AGE-RAGE通路调控慢性胰腺炎纤维化进程的作用及分子机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
甜茶抑制AGE-RAGE通路增强突触可塑性改善小鼠抑郁样行为
  • 批准号:
    2023JJ50274
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
蒙药额尔敦-乌日勒基础方调控AGE-RAGE信号通路改善术后认知功能障碍研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
LncRNA GAS5在2型糖尿病动脉粥样硬化中对AGE-RAGE 信号通路上相关基因的调控作用及机制研究
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
围绕GLP1-Arginine-AGE/RAGE轴构建探针组学方法探索大柴胡汤异病同治的效应机制
  • 批准号:
    81973577
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
AGE/RAGE通路microRNA编码基因多态性与2型糖尿病并发冠心病的关联研究
  • 批准号:
    81602908
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高血糖激活滑膜AGE-RAGE-PKC轴致骨关节炎易感的机制研究
  • 批准号:
    81501928
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

PROTEMO: Emotional Dynamics Of Protective Policies In An Age Of Insecurity
PROTEMO:不安全时代保护政​​策的情绪动态
  • 批准号:
    10108433
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
    EU-Funded
The role of dietary and blood proteins in the prevention and development of major age-related diseases
膳食和血液蛋白在预防和发展主要与年龄相关的疾病中的作用
  • 批准号:
    MR/X032809/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
    Fellowship
Atomic Anxiety in the New Nuclear Age: How Can Arms Control and Disarmament Reduce the Risk of Nuclear War?
新核时代的原子焦虑:军控与裁军如何降低核战争风险?
  • 批准号:
    MR/X034690/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
    Fellowship
Collaborative Research: Resolving the LGM ventilation age conundrum: New radiocarbon records from high sedimentation rate sites in the deep western Pacific
合作研究:解决LGM通风年龄难题:西太平洋深部高沉降率地点的新放射性碳记录
  • 批准号:
    2341426
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Resolving the LGM ventilation age conundrum: New radiocarbon records from high sedimentation rate sites in the deep western Pacific
合作研究:解决LGM通风年龄难题:西太平洋深部高沉降率地点的新放射性碳记录
  • 批准号:
    2341424
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Doctoral Dissertation Research: Effects of age of acquisition in emerging sign languages
博士论文研究:新兴手语习得年龄的影响
  • 批准号:
    2335955
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
    Standard Grant
The economics of (mis)information in the age of social media
社交媒体时代(错误)信息的经济学
  • 批准号:
    DP240103257
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
How age & sex impact the transcriptional control of mammalian muscle growth
你多大
  • 批准号:
    DP240100408
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Supporting teachers and teaching in the age of Artificial Intelligence
支持人工智能时代的教师和教学
  • 批准号:
    DP240100111
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Enhancing Wahkohtowin (Kinship beyond the immediate family) Community-based models of care to reach and support Indigenous and racialized women of reproductive age and pregnant women in Canada for the prevention of congenital syphilis
加强 Wahkohtowin(直系亲属以外的亲属关系)以社区为基础的护理模式,以接触和支持加拿大的土著和种族育龄妇女以及孕妇,预防先天梅毒
  • 批准号:
    502786
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.95万
  • 项目类别:
    Directed Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了