Drosophila simulans -Drosophila simulans

Drosophila simulans
Drosophila simulans-weiblich.jpg
Drosophila simulans erwachsenes Weibchen
Wissenschaftliche Klassifikation
Königreich:
Animalia
Stamm:
Gliederfüßer
Klasse:
Insekten
Befehl:
Dipteren
Gattung:
Drosophila
Untergattung:
Sophophora
Artengruppe :
Drosophila melanogaster- Gruppe
Untergruppe der Arten :
Untergruppe von Drosophila melanogaster
Artenkomplex :
Drosophila simulans- Komplex
Spezies:
D. simulans
Binomialer Name
Drosophila simulans
Sturtevant, 1919

Drosophila simulans ist eine mit D. melanogaster eng verwandte Fliegenart, die zur gleichen Melanogaster- Arten-Untergruppe gehört . Seine nächsten Verwandten sind D. mauritiana und D. sehellia .

Taxonomie

Diese Art wurde 1919 vom Fliegengenetiker Alfred Sturtevant entdeckt , als er bemerkte, dass es sich bei den Fliegen, die in Thomas Hunt Morgans Labor an der Columbia University verwendet wurden, tatsächlich um zwei verschiedene Arten handelte: D. melanogaster und D. simulans . Männchen unterscheiden sich in den äußeren Genitalien, während geschulte Beobachter die Weibchen anhand von Farbmerkmalen trennen können. D. melanogaster- Weibchen, die mit D. simulans- Männchen gekreuzt werden, produzieren sterile F1-Weibchen und keine F1-Männchen. Die reziproke Kreuzung erzeugt sterile F1-Männchen und keine weiblichen Nachkommen.

Drosophila simulans wurde später zu eng verwandt mit zwei Inseln Endemiten , D. sechellia und D. mauritiana . D. simulans paart sich mit diesen Schwesterarten, um fruchtbare Weibchen und unfruchtbare Männchen zu bilden, eine Tatsache, die D. simulans zu einem wichtigen Modellorganismus für die Erforschung der Artbildung gemacht hat . D. simulans sind in ihren Pheromonprofilen monomorph, wobei sowohl Männchen als auch Weibchen weitgehend das kutikuläre Kohlenwasserstoff-Pheromon 7-Tricosen (7-T) produzieren. Die Fähigkeit der Männchen innerhalb der D. melanogaster- Untergruppe, zwischen artverwandten und heterospezifischen Weibchen zu unterscheiden, beruht zum Teil auf der unterschiedlichen Wertigkeit des kutikulären Kohlenwasserstoffs 7,11-Heptacosadien (7,11-HD), der von D. melanogaster und produziert wird D. shellia- Weibchen. Die Parfümierung eines D. simulans- Weibchens mit 7,11-HD reicht aus, um die Balz von D. simulans- Männchen zu unterdrücken .

Studien haben gezeigt, dass die väterliche Leckage ein wesentlicher Bestandteil der Vererbung dieser Art ist.

Wolbachia- Infektionen geben Aufschluss darüber, wie bestimmte Arten von Drosophila verwandt sind. Durch die Analyse der zytoplasmatischen Inkompatibilität und ähnlicher mitochondrialer DNA wurde gezeigt, dass D. simulans und D. mauritiana enger miteinander verwandt sind als mit D. sehellia. Zytoplasmatische Inkompatibilität führt dazu, dass Ei- und Samenzellen bei der Erzeugung lebensfähiger Nachkommen versagen, ein gemeinsames Merkmal bei mit Wolbachia infizierten D. simulans- und D. mauritiana- Individuen. Drosophila sehellia hat eine deutlich unterschiedliche mitochondriale DNA, was die evolutionären Unterschiede zwischen den drei Arten weiter unterstreicht.

Beziehung zu Wolbachia

Infektionen mit Wolbachia , einem häufig infektiösen Bakterienstamm, der bei vielen Insekten wie Trichogramma und Muscidifurax uniraptor- Wespen beobachtet wird, werden zwischen Generationen von Drosophila simulans übertragen. Wolbachia wird mütterlicherseits vererbt . Die Infektion wird durch einen Prozess aufrechterhalten, der eine zytoplasmatische Inkompatibilität (CI) beinhaltet, bei der Wolbachia nicht infizierte Individuen daran hindert, Nachkommen zu produzieren.

Wolbachia ist eine Symbiose mit D. simulans eingegangen . Wolbachia infiziert das Zytoplasma einer Zelle; Sobald sie infiziert ist, wird eine weibliche Fliege die Infektion über das Zytoplasma ihrer Eier an alle resultierenden Nachkommen weitergeben.

Bei den Vorfahren von D. simulans sind zwei separate Wolbachia- Infektionsereignisse aufgetreten , was auf den evolutionären Vorteil von Wolbachia- Infektionen gegenüber D. simulans hindeutet .

Auswirkungen einer Wolbachia- Infektion

Wolbachia- Infektionen haben die virusinduzierte Mortalität bei D. simulans signifikant verringert . Während der Mechanismus für die verringerte virusbedingte Sterblichkeit noch unbekannt ist, bietet Wolbachia antivirale Eigenschaften, die möglicherweise durch die Verdrängung des Virus erhalten bleiben. Darüber hinaus haben verschiedene Wolbachia- Stämme unterschiedliche antivirale Eigenschaften; zum Beispiel können einige Stämme gegen DCV ( Drosophila-C-Virus ) schützen, während andere Stämme dies nicht können.

Vorteile von Wolbachia- Studien

Drosophila simulans hat auch bei der Sequenzierung der Genome bestimmter Wolbachia-Stämme eine wichtige Rolle gespielt. D. simulans- Eier wurden mit dem wRi Wolbachia- Stamm infiziert , um besser zu verstehen, wie Wolbachia rekombiniert. Weitere Studien können helfen zu verstehen, wie Wolbachia- Stämme mit D. simulans- Individuen koexistieren . Die Untersuchung von Wolbachia- Stämmen und ihren Infektionsmechanismen kann einen Einblick in die komplexen phylogenetischen Beziehungen von Arthropoden geben.

Verweise

Externe Links