研究发现内共生菌之间互补DNA错配修复系统是蚜虫高温耐受力的关键 |
![]() |
来源:网络 2024-12-29 11:18
研究发现了蚜虫两种共生菌在DNA错配修复系统上功能互补,降低共生菌热激蛋白的突变频率,进而促进蚜虫种群的高温适应性。蚜虫与初级共生菌Buchnera协同演化约2亿年,是国际上研究胞内共生关系的重要模式。蚜虫以氨基酸含量稀少的植物韧皮部汁液为食,Buchnera可将非必需氨基酸转化成必需氨基酸提供给蚜虫进而促进蚜虫生长发育。由于稳定的内共生环境和严格的垂直传播路径,Buchnera的基因组急剧减小,有害突变持续积累,导致Buchnera的基因功能退化,在高温等环境胁迫下表现出不稳定性,不利于蚜虫种群发生。通常,为了弥补初级共生菌的功能缺陷,蚜虫会涵养一种或多种兼性共生菌,以增强蚜虫种群的环境适应性。
中国科学院动物研究所孙玉诚研究组在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表了题为A complete DNA repair system assembled by two endosymbionts restores heat tolerance of insect host的研究论文。研究发现,蚜虫兼性共生菌Serratia通过与初级共生菌Buchnera形成互补的DNA错配修复系统,降低初级共生菌基因组的突变发生频率,提高热胁迫下小热激蛋白ibpA的转录效率,抑制菌胞细胞骨架actin发生变性聚集,从而增强蚜虫种群的高温耐受力。
研究发现,Buchnera编码的小热激蛋白ibpA是维持菌胞热稳定性和蚜虫高温耐受力的关键蛋白。在蚜虫经历热胁迫后,ibpA与菌胞的细胞骨架actin发生互作,避免actin变性聚集,从而提高菌胞热稳定性。而ibpA启动子区连续11个腺苷酸极易发生单核苷酸缺失突变,不利于ibpA的热诱导表达。兼性共生菌Serratia的侵染可以降低Buchnera基因组中的突变频率,抑制ibpA启动子区单核苷酸缺失的产生,进而维持ibpA热诱导效率,提高蚜虫的高温适应性。
进一步,研究显示,Serratia编码的DNA错配修复核心蛋白mutH,能够弥补该基因在Buchnera基因组中的缺失,并进入菌胞与Buchnera编码的错配修复关键蛋白mutL和mutS组建完整的、有活性的DNA修复系统。这种异源组建的错配修复系统,可以识别和矫正BuchneraDNA复制过程中的错配,降低SNP和Indel出现的频率,帮助ibpA修复启动子区域连续11个腺苷酸产生的点突变,提升高温下分子伴侣的转录效率。
上述研究发现了蚜虫两种共生菌在DNA错配修复系统上功能互补,降低共生菌热激蛋白的突变频率,进而促进蚜虫种群的高温适应性。
研究工作得到国家重点研发计划等的支持。
蚜虫共生菌Serratia通过降低热激蛋白ibpA启动子区单核苷酸突变,增强蚜虫种群的高温耐受力
版权声明 本网站所有注明“来源:100医药网”或“来源:bioon”的文字、图片和音视频资料,版权均属于100医药网网站所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,否则将追究法律责任。取得书面授权转载时,须注明“来源:100医药网”。其它来源的文章系转载文章,本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。 87%用户都在用100医药网APP 随时阅读、评论、分享交流 请扫描二维码下载->

- 相关报道
-
- Cell:生死一线间!揭秘血液的“命运开关”,竟是“启动”与“抑制”信号的致命博弈 (2025-06-22)
- Science:颠覆认知!细菌“内卷”的终极目的,竟是把邻居当“外卖” (2025-06-22)
- Cell子刊:人类存在“呼吸指纹” (2025-06-21)
- 减重新靶点风暴 | ADA 2025 (2025-06-21)
- 一年可导致百万人死亡!《自然》:传染病“头号杀手”迎来全新治疗曙光 (2025-06-21)
- 中国农业大学发表最新Cell论文 (2025-06-21)
- 阿里云发布LucaOne模型,首次统一DNA/RNA和蛋白质语言,能够理解中心法则 (2025-06-21)
- 东南大学/华大合作发表最新Cell论文:实现器官发生早期完整胚胎的数字重建 (2025-06-20)
- 《自然·神经科学》:运动保养脑细胞!麻省总医院团队发现运动可恢复AD中损失的星形胶质细胞亚群 (2025-06-20)
- 《胃肠病学》:针灸护肠!北京中医药大学团队发现,针灸可以显著改善肠易激综合征患者的严重腹痛和腹泻天数 (2025-06-20)
- 视频新闻
-
- 图片新闻
-
医药网免责声明:
- 本公司对医药网上刊登之所有信息不声明或保证其内容之正确性或可靠性;您于此接受并承认信赖任何信息所生之风险应自行承担。本公司,有权但无此义务,改善或更正所刊登信息任何部分之错误或疏失。
- 凡本网注明"来源:XXX(非医药网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。本网转载其他媒体之稿件,意在为公众提供免费服务。如稿件版权单位或个人不想在本网发布,可与本网联系,本网视情况可立即将其撤除。联系QQ:896150040