| Caenorhabditis nigoni | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Taxonomische indeling | |||||||||||||
| |||||||||||||
| Soort | |||||||||||||
| Caenorhabditis nigoni Felix, Braendle & Cutter, 2014 | |||||||||||||
| |||||||||||||
Caenorhabditis nigoni (synoniem: Caenorhabditis sp. 9[1] ) is een vrijlevende (dat wil zeggen niet-parasitaire), ongeveer 1 mm lange rondworm uit de familie Rhabditidae en de orde Rhabditida en de klasse Chromadorea. De soort is nauw verwant aan Caenorhabditis elegans en Caenorhabditis briggsae. De verschillen tussen de soorten zijn klein.
De naam nigoni verwijst naar Victor Nigon, die met Ellsworth Dougherty in de 1940ger jaren als eerste Caenorhabditis elegans in het laboratorium bestudeerde.[2] De rondwormen komen uit Congo-Kinshasa en Kerala in India.
Een populatie van Caenorhabditis nigoni bestaat uit vrouwtjes en mannetjes. Slechte omstandigheden overleeft de soort als dauerlarve.
Hybride onderzoek
Hoewel Caenorhabditis nigoni geheel uit vrouwtjes en mannetjes bestaat, terwijl Caenorhabditis briggsae hoofdzakelijk tweeslachtig is, zijn er veel overeenkomsten. Het genoom van Caenorhabditis nigoni is iets groter 129 Mbp met 29.167 proteïne coderende genen dan dat van Caenorhabditis briggsae met 108 Mbp en 22.313 proteïne coderende genen.[3][3] Deze twee soorten geven bij kruising levensvatbare mannelijke en vrouwelijke hybriden met fertiele vrouwtjes en steriele mannetjes.[4]
Niettemin zijn hybriden tussen deze twee soorten rondwormen onderworpen aan de wet van Haldane: heterogametische nakomelingen (mannen) zijn veel minder levensvatbaar dan vrouwen. Een gedetailleerde kaart van hybride incompatibiliteitsplaatsen op het Caenorhabditis briggsae genoom werd in 2015 gemaakt[5] Hybride mannelijke onvruchtbaarheid komt voornamelijk tijdens de embryonale ontwikkeling tot uiting en is het meest uitgesproken bij een lagere groeitemperatuur.[6] Bovendien zijn de in leven blijvende C. nigoni x C. briggsae hybride mannetjes steriel. Deze steriliteit wordt ten minste gedeeltelijk veroorzaakt door de aanwezigheid van een van de twee X-chromosomale subsequenties van C. briggsae , die beide zijn geassocieerd met abnormale transcriptionele downregulatie van C. nigoni autosomale genen die coderen voor spermatogene functies; deze downregulatie kan te wijten zijn aan abnormale upregulatie in hybriden van een subset van 22G RNA's die specifiek gericht zijn op de downregulerende spermatogenenische genen.[7]
Yin et al. (2018) hebben een derde generatie genoomsamenstelling van C. nigoni gemaakt, die ze gebruikten om te bepalen welke genen tussen de twee soorten verschillen en om de functionele effecten van deze verschillen te karakteriseren.[3] Ze melden dat het grootste deel van het verschil in het aantal genen tussen C. nigoni en C. briggsae is te wijten aan het verloren gaan van genen bij de laatst genoemde soort. Deze verloren gegane genen coderen in C. nigoni onevenredig veel korte eiwitten met onevenredig hoge niveaus van mannelijke bevoordeelde RNA-sequentie-expressie en dat deze verloren gegane genen drie Male Secreted Short (mss) genen omvatten, die coderen voor oppervlakte-glycoproteïnen van het sperma en die alleen aanwezig zijn in kruisbevruchtende soorten.[3] Door het transgene herstel van mss-1 en mss-2 van C. nigoni in C. briggsae zijn C. briggsae-mannetjes veel effectiever bij de reproductieve competitie (zowel met andere mannetjes als met tweeslachtige zelfbevruchtende vrouwtjes).
De verschillen in genoomgroottes zijn niet te wijten aan bulkveranderingen in repetitief DNA, omdat beide genomen sterk vergelijkbare fracties van repetitieve elementen hebben (C. nigoni 27% versus C. briggsae 25%).[3] Er is echter een groter aandeel satelliet-DNA's in C. nigoni dan in C. briggsae, samen met meer soortspecifieke families van satelliet-DNA in C. nigoni.[8]
In parallel werk met behulp van een onafhankelijk geproduceerde derde generatie genoomsamenstelling van C. nigoni analyseerde Ren et al. (2018) de genomen van de chromosomen van C. nigoni in vergelijking met C. briggsae.[9] Ze rapporteren dat de twee genomen brede chromosomale syntenie hebben, maar ook veel intra- en interchromosomale sequentie-herschikkingen hebben. Deze herschikkingen zullen waarschijnlijk meiotische recombinatie tussen chromosomen van de twee soorten belemmeren en kunnen ook de oorzaak zijn van gedeeltelijke niet levensvatbare en onvruchtbare soorthybriden.
Externe link
- ↑ Kiontke, Karin C., Félix, Marie-Anne, Ailion, Michael, Rockman, Matthew V., Braendle, Christian (21 november 2011). A phylogeny and molecular barcodes for Caenorhabditis, with numerous new species from rotting fruits. BMC Evolutionary Biology 11: 339. ISSN: 1471-2148. PMID 22103856. PMC 3277298. DOI: 10.1186/1471-2148-11-339.
- ↑ Nigon, Victor (1949). Les modalites de la reproduction et le determinisme du sexe chez quelques nematodes libres.. Annales de Sciences Naturelles - Zool. Biol. Anim. 11: 1–132.
- ↑ a b c d e Yin, Da, Schwarz, Erich M., Thomas, Cristel G., Felde, Rebecca L., Korf, Ian F. (2018). Rapid genome shrinkage in a self-fertile nematode reveals sperm competition proteins. Science 359 (6371): 55–61. ISSN: 1095-9203. PMID 29302007. PMC 5789457. DOI: 10.1126/science.aao0827.
- ↑ Woodruff, Gavin C., Eke, Onyinyechi, Baird, Scott E., Félix, Marie-Anne, Haag, Eric S. (2010). Insights into species divergence and the evolution of hermaphroditism from fertile interspecies hybrids of Caenorhabditis nematodes. Genetics 186 (3): 997–1012. ISSN: 1943-2631. PMID 20823339. PMC 2975280. DOI: 10.1534/genetics.110.120550.
- ↑ Bi, Yu, Ren, Xiaoliang, Yan, Cheung, Shao, Jiaofang, Xie, Dongying (2015). A Genome-wide hybrid incompatibility landscape between Caenorhabditis briggsae and C. nigoni. PLOS Genetics 11 (2): e1004993. ISSN: 1553-7404. PMID 25692300. PMC 4334894. DOI: 10.1371/journal.pgen.1004993.
- ↑ Bundus, Joanna D., Alaei, Ravin, Cutter, Asher D. (2015). Gametic selection, developmental trajectories, and extrinsic heterogeneity in Haldane's rule. Evolution; International Journal of Organic Evolution 69 (8): 2005–2017. ISSN: 1558-5646. PMID 26102479. DOI: 10.1111/evo.12708.
- ↑ Li, Runsheng, Ren, Xiaoliang, Bi, Yu, Ho, Vincy Wing Sze, Hsieh, Chia-Ling (2016). Specific down-regulation of spermatogenesis genes targeted by 22G RNAs in hybrid sterile males associated with an X-Chromosome introgression. Genome Research 26 (9): 1219–1232. ISSN: 1549-5469. PMID 27197225. PMC 5052035. DOI: 10.1101/gr.204479.116.
- ↑ Subirana, Juan A., Messeguer, Xavier (28 november 2017). Evolution of Tandem Repeat Satellite Sequences in Two Closely Related Caenorhabditis Species. Diminution of Satellites in Hermaphrodites. Genes 8 (12): 351. ISSN: 2073-4425. PMID 29182550. PMC 5748669. DOI: 10.3390/genes8120351.
- ↑ Ren, Xiaoliang, Li, Runsheng, Wei, Xiaolin, Bi, Yu, Ho, Vincy Wing Sze (16 februari 2018). Genomic basis of recombination suppression in the hybrid between Caenorhabditis briggsae and C. nigoni. Nucleic Acids Research 46 (3): 1295–1307. ISSN: 1362-4962. PMID 29325078. PMC 5814819. DOI: 10.1093/nar/gkx1277.