Un Srna controlla la vita sociale di un batterio

Per la prima volta, i biologi hanno mostrato direttamente come mutazione spontanea di un piccolo RNA (Srna) molecola di regolamentazione in grado di fornire un vantaggio evolutivo. Segnalazione delle scienze di questa settimana, gli scienziati Bloomington Indiana University anche individuare i Srna come regolatore del comportamento sociale in Myxococcus Xanto, un batterio del suolo ampiamente studiato per la sua capacità di costruire cooperativamente corpi fruttiferi che le spore di casa di resistenza quando il cibo si esaurisce.
'Avevamo chiesto come uno dei nostri lignaggi sperimentale aveva ri-evoluto la capacità di fare corpi fruttiferi e finì per scoprire un aspetto completamente nuovo della biologia Myxococcus', ha detto UI Bloomington biologo evoluzionista Gregory Velicer.
Una variazione genetica nel Srna di interesse, 'PXR,' era stata precedentemente trovato per dare un mutante evoluta di M. Xanto un vantaggio competitivo rispetto sia il mutante è parente più prossimo, un essere sociale 'baro' che non rende corpi fruttiferi, e che proprio antenato cheater, un ceppo cooperativa wild-type che non fa costruire corpi fruttiferi. UI Bloomington biologo molecolare Yuen-Tsu Yu Nicco e Velicer stava indagando come la mutazione convertito il baro socialmente inetto dei genitori in un ceppo nuovo, con una capacità di fare restaurato corpi fruttiferi.
Gli scienziati hanno scoperto che la mutazione di interesse giaceva all'interno di un gene per un Srna, una classe di elementi genetici nei batteri abbastanza nuova per la scienza che i loro ruoli molecolare ed evolutiva iniziano solo ora ad essere compreso.
"E 'noto da qualche tempo che sRNAs sono importanti regolatori dell'espressione genica in altre specie di batteri,' Velicer detto. 'Tuttavia, non sapevamo che un Srna svolge un ruolo centrale nel controllo della cosa principale che rende interessante Myxococcus - il suo comportamento incredibilmente sofisticato pluricellulari.'
Piccole molecole di RNA sono trascrizioni del genoma di un organismo, simile a RNA messaggero (mRNA) che codificano proteine. A differenza di mRNA, tuttavia, la funzione principale di sRNAs è quella di regolare l'espressione di altri geni, che compiono legandosi al mRNA bersaglio o interagendo con le proteine.
Gli scienziati hanno saputo per decenni che sRNAs regolano i processi biologici all'interno delle cellule, ma le speculazioni su come evolvere per aumentare sRNAs fitness evolutiva si è basata su deduzioni da confrontare le differenze di sequenza che ha avuto origine in un lontano passato, non sull'osservazione diretta.
A differenza delle cellule dei suoi cugini trogloditiche batterica che si limita a grappolo in biofilm, M. Xanto cellule di interagire in modo più complicato. In condizioni favorevoli, wild-type cellule M. Xanto sciame in coordinato gruppi sociali, muoversi e dividendo per approfittare del cibo disponibile, che è spesso altri microbi che Xanto M. uccide e consuma come preda. In situazione di stress da mancanza di cibo, M. aggregato Xanto cellule insieme e lo scambio di segnali chimici per formare corpi fruttiferi, strutture a forma di nocciolo che può contenere la progenie di diversi lignaggi diversi. All'interno del nocciolo, alcune celle sono diretti a formare le spore. Le spore resistenti hanno un metabolismo ridotto drasticamente e resistere alle sollecitazioni diverse, quali la fame, disidratazione e temperature che uccidere le cellule in crescita.
Dato che alcune cellule M. Xanto sono diretti a sostenere la struttura del corpo fruttifero, mentre altri, probabilmente le cellule più fortunati sono diretti a formare spore superstite, molti scienziati ritengono Xanto M. rappresenta un buon modello per studiare le origini del differenziamento cellulare microbica all'interno sociale gruppi.
In ricerche precedenti, Velicer aveva trovato che alcuni ceppi di M. Xanto si comportano come imbroglioni sociali che non formano corpi fruttiferi per conto loro, ma possono invece sfruttare i vantaggi dei corpi fruttiferi costruite da altre cellule. Un tale di nome cheater OC, o 'cheater obbligato,' spontaneamente evoluta in un esperimento precedente. cellule OC produrre fino a 100 volte più di spore di cellule wild-type in seno agli organi di fruttificazione composta da due tipi di cellule, anche se OC fa spore di un numero molto minore rispetto alle cellule wild-type in gruppi separati puro. Ma OC vie di barare hanno un lato negativo. Come le cellule OC outcompete cellule wild-type in gruppi misti, le generazioni successive hanno un minor numero di cellule wild-type. Come i cooperatori wild-type diminuiscono in numero, in modo da fare OC le opportunità per fare le spore. Alla fine, le popolazioni in cui la criminalità organizzata e di tipo selvatico possono competere tra di loro in più cicli di sviluppo e di crescita per numero di crash basso quando le cellule baro diventare comuni.
Durante una tale concorrenza, discendente spontaneamente mutata di OC emerse nella popolazione che non solo sia outcompeted OC e cellule wild-type, ma anche dimostrato rinnovata capacità di fare corpi fruttiferi e spore in coltura pura. Velicer chiamato il mutante PX (Phoenix) e utilizzati di recente sviluppato una tecnologia di sequenziamento del genoma per identificare una singola mutazione punto (citosina in adenina) che distingue PX da OC. Yu poi eseguito esperimenti che dimostrano che questa mutazione è stata effettivamente la causa diretta della comparsa PX e il successo. Tuttavia, il meccanismo con cui questa mutazione restaurato fruttificazione sviluppo corpo in PX è rimasto un mistero.
Nel loro studio, Yu e Velicer mostrano che la mutazione di una singola base in ripristina PX sviluppo del corpo fruttifero disattivando una funzione negativa di regolamentazione degli PXR Srna. Essi hanno scoperto che nel ceppo wild-type, PXR impedisce la formazione di organi di fruttificazione, quando il cibo rimane abbondante. Tuttavia, quando il cibo sta per esaurirsi, wild-type cellule aprire il cancello per la formazione del corpo fruttifero di procedere rimuovendo il blocco dello sviluppo imposta dalle PXR durante la crescita. Al contrario, in colture pure dei cheater OC, PXR impedisce che le cellule da sempre innescare lo sviluppo, perché la criminalità organizzata è difettoso a rispondere ad un segnale che normalmente relax blocco PXR di sviluppo su di fame.
Yu e Velicer mostrano inoltre che la singola mutazione nel ceppo PX distrugge la funzione negativa di regolamentazione PXR che la criminalità organizzata è in grado di rimuovere su fame. Questa mutazione in PX dà un grande vantaggio sui due OC e wild-type in colture miste e provoca anche PX a fare circa otto volte più di spore wild-type in colture pure. Soppressione dell'intero gene codifica PXR stato trovato per avere un effetto simile.
Yu e Velicer, insieme a dottorando Xi Yuan, anche imparato che PXR ha due forme, a lungo ea breve, probabilmente a causa di un RNA nucleasi che mastica via alla fine della forma lunga. Gli scienziati relazione evidenze preliminari che la versione a corto di PXR sia la forma attiva. Se queste ipotesi sono confermate, sembrerebbe essere la prima istanza di un Srna batterica che devono essere trattati per svolgere la sua funzione. Negli eucarioti, il trattamento di RNA non codificanti di regolamentazione in forme attive è comune.
'Evolutiva studi come questo in grado di fornire potenti intuizioni sui meccanismi fondamentali con cui gli organismi modello del lavoro,' Velicer detto. 'Ora che il sequenziamento del genoma è veloce e conveniente, andiamo a vedere i rapporti che indichi esattamente ciò che le mutazioni alla base di cambiamenti evolutivi in palestra, il comportamento e le capacità metaboliche. Ci aspettiamo che molti studi simili evolutive in futuro farà scoprire aspetti importanti come il lavoro di organismi che non era stato rivelato dai tradizionali approcci di genetica molecolare. '

Fonte: Università dell'Indiana

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(1) energia naturale (1) evoluzione del sesso (1) evoluzione e vegetali (1) evoluzione primati (1) gene procariotico (1) genomi microbici (1) interazioni (1) interazioni preda simili sulla terra e negli oceani (1) la selezione sessuale e un run-via dell'evoluzione del linguaggio (1) milioni di anni fa (1) motocondri (1) nuova era (1) nuovi metodi statistici per l'analisi genetica e analizzare i dati dagli esseri umani e altri organismi. (1) origine della vita (1) passaggio dall'acqua alla terra (1) percezione della vita (1) pesci (1) predisposizioni cognitive e fisiche per la lingua (1) reciprocità (1) sRNAs (1) selezione ha un ruolo importante da svolgere per l'evoluzione e il livello di diversità (1) studio dei collegamenti sulla variazione genetica di empatia individuale (1) telomeri sono "brevi" tratti di DNA specializzati (1)

ORDINE ALFABETICO

---- tirannosauri (1) ---- 100.000 di anni fà (1) ---- 4 (1) ---- 47 milioni di anni fa (1) ---- 700000 anni più vicini agli albori della stirpe umana (1) ---- Acoelomorpha (1) ---- algoritmi per l'evoluzione (2) ---- alimentazione (3) ---- Altruismo (1) ---- Alzheimer (2) ---- ANALISI (1) ---- analisi comportamentali (5) ---- ANTICHI LIBRI. (1) ---- Antropologia culturale (5) ---- antropologia evolutiva (4) ---- arte e cultura (3) ---- astronomia (1) ---- attivarazione dei geni (3) ---- Biologia (5) ---- Cervello (1) ---- Charles Darwin (2) ---- Conferme (4) ---- cooperazione (2) ---- datazione della terra (1) ---- denti (2) ---- Dinosauri (2) ---- DNA (13) ---- Dolore. (1) ---- Ecco come i geni di lavoro. (1) ---- empatia. (4) ---- ENERGIA (1) ---- ereditarieta (1) ---- esperimenti (3) ---- evoluzione (20) ---- evoluzione ----- due milioni di anni (2) ---- evoluzione del sesso (2) ---- EVOLUZIONE rapidita della (7) ---- F O X P 2 (39) ---- filosofia (1) ---- FIORI (3) ---- FOTO (2) ---- genetica (5) ---- geografia Umana in adeguamento (13) ---- GRUPPI ETNICI (1) ---- infezioni (1) ---- INFO (13) ---- INFO foxp2 (12) ---- INFO influenza suina (8) ---- info news genomica (1) ---- legami genetici (3) ---- linkage disequilibrium (LD) (1) ---- Megafossili (1) ---- MIGRAZIONE UMANA (3) ---- morte di Lévi-Strauss (1) ---- MUTAZIONI (5) ---- NEURONI (1) ---- NUOVE TEORIE (5) ---- organi rudimentali (1) ---- Origini Celtiche (1) ---- origini delle varie popolazioni umane (3) ---- Paleontologia (3) ---- paleontologia. ---- geologia (2) ---- pericoli (1) ---- pesci (1) ---- PROCESSORI QUANTISTICI (1) ---- PROTEINE (5) ---- prove (1) ---- provincia meridionale cinese di Guangxi (1) ---- RICERCHE (55) ---- RIPRODUZIONE (5) ---- RNA (2) ---- rove (1) ---- SCOPERTE (45) ---- Sesso (1) ---- Smalto (1) ---- SPAZIO (2) ---- STUDI (72) ---- STUDI ----MATRIMONI (1) ---- STUDI. ---- mutazioni (8) ---- studio del dolore (1) ---- TEORIA EVOLUTIVA - NEWS (12) ---- Tyrannosaurus rex (1) ---- Uccelli (3) ---- UCCELLI ---- MUTAZIONI (4) ----- due milioni di anni (2) ----- Funghi Antichi (1) ----- processi decisionali (1) -----Fair play (1) -----L'assunzione di rischi (1) -----lattasi (1) ----3 (1) ----Ardi. (1) ----complesso MRN (1) ----comunicazione nel cervello (1) ----Coordinamento (1) ----energia oscura (1) ----gene che determina il colore (3) ----genoma di un cavallo domestico (1) ----hobbit (1) ----Homo ergaster (1) ----Homo floresiensis---- (2) ----Homo habilis (1) ----Homo heidelbergensis (1) ----Homo rudolfensis (1) ----L'origine e l'evoluzione del genere Homo (1) ----Late Homo (1) ----mappatura del genoma (1) ----MATRIMONI (2) ----meccanismo che impedisce a due specie di riprodursi (1) ----Medio Homo (1) ----motore che sposta i cromosomi (1) ----Nbs1 (1) ----Neanderthal (2) ----Primi Homo (1) ----Psicologia (2) ----RNA (1) ----Storia vertrebati (1) ----studi (2) ----uomo moderno (1) 0 milioni di anni fa (1) 1 (1) 3 (1) 4 milioni di anni fa (1) Actina (1) Algoritmi per l'evoluzione (3) amare dal punto di vista antropologico evolutivo. (1) Amore (1) Analisi (2) analisi 2010. (1) analisi comportamentali (3) Analisi sui Social (1) Anoiapithecus brevirostris (1) Antropologia culturale (1) ANTROPOLOGIA DELLA COMUNICAZIONE (33) archivio (2) Azendohsaurus come Bizarre Reptile Early (1) batteri (1) Biodiversita (1) c (1) cancro (2) Cannibalismo (1) cellula sintetica (1) cellula staminali nel cervello umano in sviluppo (1) Charles Darwin (2) Charles Darwin e la teoria Alfred Russel Wallace (1) co-evoluzione della vita e ambiente. (1) comportamenti (1) cooperazione; Scienze della Terra; Meteorologia (1) Creazione di una cellula batterica controllata da una sintesi chimica del Genoma (2) Dinosauri (1) DNA mutazione (1) e resistenti contro gli effetti delle mutazioni. (1) Elenco dei periodi archeologici (1) energia naturale (1) Esplorazione (2) Evoluzione (5) evoluzione del sesso (1) evoluzione e vegetali (1) evoluzione primati (1) F O X P 2 (3) FOXP2 Origine della forma moderna del gene (3) gene procariotico (1) GenePRIMP (1) GENETICA PROVE (1) geni che controllano i tratti e che influenzano pertanto il processo di speciazione (2) geni ruolo (2) geni tipo di (2) genomi microbici (1) geografia Umana in adeguamento (2) gusto (2) HMP-microbioma umano (1) Homo sapiens origine. (1) INFO foxp2 (1) Intelligenza emotiva (EI) (1) interazioni (1) interazioni preda simili sulla terra e negli oceani (1) L'origine e l'evoluzione del genere Homo (2) La lingua come un mezzo universale simbolica (1) La mutazione in corso. (1) la selezione sessuale e un run-via dell'evoluzione del linguaggio (1) Linguaggio (1) Linguisti (1) Linguistica evolutiva (2) lotta contro il cancro (2) Migrazione umano (1) milioni di anni fa (1) motocondri (1) mutazioni in geni attivi (2) Neandertal (3) News (1) Nosmips che vivevano in Africa quasi 37 milioni di anni fa. (1) nuova era (1) nuovi metodi statistici per l'analisi genetica e analizzare i dati dagli esseri umani e altri organismi. (1) organismi: capacita di adattarsi ai cambiamenti ambientali (2) origine della vita (1) Oskar mRNA (2) passaggio dall'acqua alla terra (1) percezione della vita (1) Periodi di tempi geologici (2) Periodi evolutiuvi (2) pesci (1) predisposizioni cognitive e fisiche per la lingua (1) Qualità di prova per la famiglia-genoma (1) reciprocità (1) Ricerche (2) RIicerca (1) sapore (2) scenari evolutivi e le forze di base. (2) Scoperte (6) selezione ha un ruolo importante da svolgere per l'evoluzione e il livello di diversità (1) Software come GenePRIMP (1) Srna (1) sRNAs (1) Studi (7) studio dei collegamenti sulla variazione genetica di empatia individuale (1) Studio del dolore (1) telomeri sono "brevi" tratti di DNA specializzati (1) Teoria evolutiva (3) TRANSIZIONE EVOLUTIVA (1)