A génexpresszió összehasonlítása az építők és a takarmányozók között

Kérlek keress feloscar.xiao@wecistanche.comtovábbi információért

A munkamegosztással (DOL) kapcsolatos előnyökről úgy beszélnek, mint az evolúcióban bekövetkező jelentős átalakulások, például az eukarióta sejt vagy a többsejtű organizmusok evolúciójának fő mozgatórugói. Az euszocialitás evolúcióját gyakran úgy tekintik, mint a legfrissebbet ezen nagy evolúciós átmenetek közül. A társas rovarok előnyt jelentenek az „átmeneti fázisok” tanulmányozásában, mivel nem minden társas rovar szuperorganizmus (azaz olyan faj, amelyben egy kolónia dolgozói nem tudnak szaporodni és sterilek), amelyek jelentős evolúciós átmenetet hajtottak végre23. A társas rovarokat a DDL is jellemzi, nevezetesen a szaporodó és nem szaporodó állatok között egy rovarkolónián belül. A hangyákból és néhány méhből és darazsakból álló szociális Hymenolotera, valamint a Blattodean termeszek esetében egy kolónián belül csak egy vagy néhány egyed szaporodik (királynők és termeszek esetében is király), míg a kolónia egyedeinek nagy többsége , legalább ideiglenesen lemond a szaporodásról, és munkás vagy katona feladatokat lát el. A munkás kaszton belül általában további DOL is létezik, amely a munkás életkorához kapcsolódik (azaz életkori polietizmus)*. A fiatal munkások a fészken belül végeznek feladatokat, mint például a fiókák és a szaporulatok gondozása, míg az idősebb dolgozók kockázatosabb feladatokat végeznek, például a fészken kívül táplálkoznak. Az ilyen életkoron alapuló DOL-t adaptívnak tekintik, mivel az idősebb egyének általában alacsonyabb várható élettartammal rendelkeznek, és így alacsonyabb a reproduktív értékük (vagy annak inkluzív alkalmassági megfelelője), mint a fiatal munkavállalóknak.

További információért kattintson ide

A feladatmegosztás mögött meghúzódó közeli molekuláris mechanizmusokat intenzíven tanulmányozták a szociális hártyaszárnyasokban" 10. A vitellogeninek (Vgs) a DOL fő szabályozóiként jelentek meg a királynők és a munkások között-15, valamint a különböző feladatokat ellátó munkások között 1617.cynomorium előnyeiEzek olyan raktározó fehérjék, amelyek jól ismertek a nőstény rovarok oogenezise során a tojássárgája prekurzoraiként játszott szerepükről8. Például a legjobban tanulmányozott szociális rovarnál, a mézelő méhnél, az Apis mellifera-nál a beltéri szoptatási feladatokról a kültéri takarmányozásra való átmenetet számos gén expressziójának megváltozása jellemzi19. Fiziológiailag az életkorral összefüggő váltás a szoptatásról a táplálékszerzésre a hemolimfa juvenilis hormon (JH) titerének emelkedésével jár? 20, és a keringő Vg-szint csökkenése váltja ki1521-23. Fontos, hogy a méhek dolgozóiban, akik nem termelnek tojást a királynő jelenlétében, a Vg immunoeszcencia-gátló funkciót mutat2.

A méhekhez képest sokkal kevesebbet tudunk a DOL mögött meghúzódó molekuláris mechanizmusokról, és különösen a termeszek munkásai közötti feladatmegosztásról. A termeszek (a korábban független rendnek tekintett 'Isoptera infrarend) a társas csótányok, a Blattodeán belül fészkelt monofiletikus leszármazási vonal, amely a társadalmi hártyaféléktől függetlenül fejlesztette ki az euszocialitást2526. A szociális hártyafélékhez hasonlóan az életkori polietizmus gyakori az idősebb munkavállalóknál, akik kockázatosabb feladatokat végeznek, például vagy védelem2728. Azt is megállapították, hogy (i) a Vgs fontos szerepet játszik a DOL-ban a termeszek szaporodói és a dolgozók között;2930, (ii) hogy a JH titerek és a Vg expresszió pozitívan összefügg a termeszkirálynőkkel**, és (iii) hogy a királynők jóval magasabb a JH titerük, mint a dolgozóknak. A termeszek három Vg kópiával rendelkeznek, amelyek felszabályozott irn queens3637, és legalábbis a Cryptotermes Secundusban ez a három Vg kópia egy génkoexpressziós hálózat tagja, amely a királynő fenotípusát jellemzi (lásd még: „Megbeszélés”)30.sivatagi jácintEzek az eredmények arra engednek következtetni, hogy a Vgs és a JH nemcsak a reproduktív DOL hátterében áll, hanem a termeszek munkásai közötti feladatmegosztást is szabályozzák, hasonlóan a szociális Hymenoptera-hoz.

Célunk volt annak tesztelése, hogy a termeszek munkásai közötti feladatmegosztás ugyanazokkal a mechanizmusokkal jár-e, amelyek a szociális Hymenoptera feladatmegosztásának hátterében állnak. Ehhez egy olyan termeszfajt választottunk, amelynél a munkások közötti feladatmegosztást intenzíven tanulmányozták és a legjobban leírják, a Macrotermes bellicosus Smeathman (Macrotermitinae)283839. A M.bellicosus gombatermesz, amely nagy halmokat épít, és összetett kolóniával rendelkezik. struktúra, amely legfeljebb néhány millió személyből áll, négy steril kasztba osztva: fő- és kismunkások, valamint fő- és kiskatonák年.flavonoid extrakciós módszer pdfEzen steril kasztok DOL-ját intenzíven tanulmányozták, különösen kiskorú munkavállalók esetében283839. Nőstények, így a királynőhöz hasonlíthatók. Ráadásul ők alkotják az egyedek többségét, és a legváltozatosabb viselkedési repertoárral rendelkeznek. Fiatal kiskorú munkások gondoskodnak a fiasításról és a királynőről. Az idős kiskorú munkások építkezést és takarmányozást végeznek. Ez utóbbi lehetővé teszi a hasonló korú egyének feladatmegosztásának okainak tesztelését, így leküzdve az életkor és a feladat közötti zavaró hatást, amely az életkor szerinti feladatmegosztással (azaz életkori polietizmussal) foglalkozó vizsgálatokban fordulhat elő. Ezenkívül a hasonló korúak felhasználásával. a dolgozók ritka lehetőséget kínálnak annak tesztelésére, hogy a kockázatosabb feladatok összefüggenek-e az öregedésgátló mechanizmusokba való csökkentett befektetéssel, függetlenül a belső életkortól. Ez várható az élettörténeti elmélettől, amely azt jósolja, hogy az életkortól függő, véletlenszerű okok miatti magasabb extrinsic mortalitás kiválaszthatja a gyorsabb belső öregedést (ezenszcenciát), amely az öregedésgátló mechanizmusokba való kevesebb befektetéssel jár4,2. A M. bellicosusban minden kiskorú dolgozó nőstények; a hímek jelentősebb munkássá fejlődnek, akiknek teljesen más feladataik vannak egy kolónián belül, ezért ez a tanulmány nem foglalkozik velük.

A Cistanche öregedésgátló hatású

Teszteltük azt a hipotézist, hogy a kisebb munkásoknál (az egyszerűség kedvéért a továbbiakban csak munkások) a takarmányozók (továbbiakban takarmányozó) rosszabb élettani körülmények között vannak, mint a beltéri építési feladatokat végzők (továbbiakban építtetők). Így azt is feltételeztük, hogy az építők általános génexpressziós profiljukban jobban hasonlítanak a királynőkre, mint a takarmányozókra. Végül megvizsgáltuk, hogy az építők többet fektetnek-e be az öregedésgátló mechanizmusokba, mint a takarmánykeresők, mivel az utóbbiaknak magasabb életkor-specifikus extrinsic mortalitási kockázatokkal kell szembenézniük.

E hipotézisek tesztelésére a fejek és a mellkas átiratait állítottuk elő (a szövetválasztás racionális kiválasztásához lásd: Módszerek) építőkből és takarmányozókból. Miután összehasonlítottuk a munkások génexpresszióját a feladatok között, összehasonlítottuk expressziós profiljukat a királynékével, amelyet egy korábbi tanulmányban publikáltak, amely a M. bellicosus életkorhoz és kaszthoz kapcsolódó génexpressziós különbségeit vizsgálta43. A fiziológiai állapot további jellemzésére. A dolgozók vizsgálata során meghatároztuk és összehasonlítottuk a petesejtek jelenlétét építőkben és takarmányozókban.flavonoidokAz urociták a termeszek zsírtestében található három sejttípus egyike; nitrogéntartalmú salakanyagok tárolására szolgáló cellák45. Az urociták felhalmozódása a termeszek rossz közérzetének jelzője lehet, bár szerepük összetettnek tűnik (további részletekért lásd: Vita)t4-46. Vizsgálatunkat endokrin mérésekkel egészítettük ki, hogy összehasonlítsuk, hogy a takarmányozók és a builderek különböznek-e a hemolimfa JH titerében.

Eredmények

Comparison of gene expression between builders and foragers. Using a total of 14 head/thorax transcriptomes (builders: N=7; foragers: N=7), we folund 939 differentially expressed genes (DEGs) between builders and foragers (for a full list of genes, see Supplementary Material).In builders,593 genes were signifi-cantly overexpressed (Supplementary Table S1). Amongthe 'builder genes, all three genes encoding termite Vgs were especially highly expressed (log2FC>2)(S2 kiegészítő táblázat). A builderekben szintén felfelé szabályozott öt antioxidáns gén volt: két katalázt (Cat) és három szuperoxid-diszmutázt (SOD) kódoló gén (2×CuCn, 1×MnFe típusok). Az ATP metabolizmusa és glikolitikus folyamata, valamint a transzláció, a riboszómális gének és a fehérjetranszporttal kapcsolatos gének (S3 kiegészítő táblázat, S1-S3 kiegészítő ábrák).

Háromszáznegyvenhat gén szignifikánsan túlzottan kifejeződött a takarmányozókban (S4 kiegészítő táblázat), de feltűnő minták nem voltak láthatóak. A takarmányozókat a következő GO kifejezésekkel jellemezték: protein kináz aktivitás, heparin kötődés, transzkripció szabályozása, RNS metabolizmus, fehérje foszforiláció és DNS polimeráz aktivitás (S3 kiegészítő táblázat, S4-S6 kiegészítő ábra). A dolgozói feladathoz kapcsolódó génexpresszió összehasonlítása a „királynő génekkel”. Annak tesztelésére, hogy az építőkben felszabályozott gének jobban hasonlítanak-e a királynőkben erősen expresszálódó génekhez, összehasonlítottuk a dolgozók jelenlegi feladat-specifikus expressziós különbségeit azon génkészlettel, amely specifikusan felszabályozott M. bellicosus királynőkben a királyokhoz és a munkásokhoz képest (a továbbiakban: DEG királynő). )43.Összesen 713 DEG volt kifejezetten királynő kifejezve43. Az 593 gén közül, amelyek az építőkben a takarmányozókhoz képest felfelé szabályozottak, 108 (18,2 százalék) DEG volt a királynő DEG. Ezzel szemben a 346 takarmányozó gén közül csak 18 (5,2 százalék) DEG volt átfedésben a királynő DEG-ekkel. Így az építők lényegesen több gént osztottak meg a királynőkkel, mint a takarmányozók （x²=24.15,df=1,p=8.94×10-7）. Az építők és a királynők között megosztott gének között volt a három vg gén (1. ábra).

Petesejtek és JH titerek jelenléte építőanyagokban és takarmányozókban. Bár a minta mérete kicsi, az urociták jelenlétére vonatkozó szűrésépítők és takarmánygyűjtők feladathatással járnak. Mindhárom takarmányozónál voltak látható urociták, míg (14-ből csak 6-nál) voltak ilyenek (kontingenciaanalízis∶ x²=3.24, P=0.072; Kiegészítő

Vita

A vitellogenin a társadalmi rovarok közötti munkamegosztás alapjául szolgáló közös jellemző. Hasonlóan a 24,4647-hez, antsl7), a Vg szociális Hymenoptera expressziójának csökkenését észleltük (pl. méhecske gének táplálékot kereső termeszek munkásaiban az építőkhöz képest. Ez a közös Vg koopcióval szabályozza a dolgozók közötti feladatmegosztást a származásonként, ami Több mint 133 millió év választja el egymástól*@, feltűnő. A fej és a mellkas szöveteit vizsgáltuk, így meglepőnek tűnhet egy Vg-jel kimutatása, amely a szaporodáshoz kötődik. Mégis a C. Secundus termeszben legalább egy ezek közül a Vg gének közül a Neofem3 hasonlóan expresszálódik minden testrészben (fej, mellkas, has) 2. Ezenkívül a közelmúltbeli eredmények azt mutatják, hogy a fej és a mellkas szövetei nagyon jól alkalmasak az élettörténeti tulajdonságok tanulmányozására304, beleértve mindhárom Vg gén expresszióját. A zsírtest, a vitellogenint szintetizáló fő szövet, a mellkasban is előfordul.

A feladatmegosztás mögött rejlő molekuláris mechanizmusok tükrözik a reproduktív munkamegosztás mögött meghúzódó mechanizmusokat. Ugyanilyen feltűnő az a tény, hogy a vitellogeninek a királynők és a szociális hártyák és termeszek között dolgozók reproduktív DOL-ját is jellemzik, a királynőket pedig magas tápanyag-viszonyok jellemzik3050. A petefészek alaprajzi hipotézise5l és újrafogalmazása reproduktív alaprajzi hipotézisként21,2452 azt állítja, hogy a magányos rovarok szaporodását szabályozó molekuláris genetikai modulokat a társadalmi evolúció során a reproduktív DOL alapjául választották. A munkások (fiziológiailag) tükrözik a nem euszociális rovarok nőstényeinek táplálékkereső és ivadékgondozási szakaszát, míg a társas rovarok királynői fiziológiailag egyenértékűek a szaporodó magányos rovarokkal. Ennek megfelelően a reproduktív DOL elérhető a magányos ősöktől származó megfelelő genetikai modulok expressziójának szétválasztásával és heterokrónikus eltolódásával. Ez a hipotézis alátámasztható a szociális hártyaszárnyasoknál (pl. 53-55), de a termeszek esetében kevésbé ismertek. A C. Secundus társadalmilag kevésbé összetett termeszről készült közelmúltbeli tanulmány feltárta a koexpresszált gének hálózatát, a királynő központi modulját (QCM), amely a királynőkre jellemző30.heszperidint használFontos, hogy a QCM az élettörténeti jellemzőket szabályozó összes főbb útvonalból származó géneket tartalmaz, beleértve a JH jelátvitelhez, az inzulin/inzulinszerű növekedési faktor (IIS) útvonalhoz és a termékenységhez kapcsolódó géneket. A QCM tartalmazta mindhárom Vg ortológiáját is, amelyek a M. bellicosus queens-re43 jellemzőek, és amelyeket a builderekben a takarmányozókhoz képest felfelé szabályozottnak találtunk. Ez alátámasztja azt a következtetésünket, hogy a feladatmegosztás a reproduktív DOL mögötti mechanizmusokat tükrözi. Ez az első utalás arra, hogy a szaporodási alaprajzi hipotézis a termeszek esetében is érvényesnek tűnik.

A takarmányozás a romló élettani feltételekhez igazodik. Más, társas és magányos rovarokon végzett tanulmányokhoz hasonlóan, a M. bellicosus dolgozók táplálékkeresése alacsony Vg-expresszióval és rossz fiziológiai feltételekkel jár (amit a petesejtek jelenléte jelez), bár ez utóbbiak mintaszáma alacsony. , amely további tanulmányokat igényel. Ezzel szemben az építőket GO kifejezésekkel jellemezték, amelyek fehérjeszintézist és nagy energiájú anyagcserét jeleztek, beleértve a glikolitikus folyamatokat.

Az asztrociták szerepe a termeszekben összetettnek tűnik, és az éjszakai fajok között eltérő.*5. A Reticulitermes speratus termeszben az asztrocitákat húgysav formájában lévő nitrogéntárolóként írják le, amelyek állítólag hozzájárulnak a termeszek túléléséhez azáltal, hogy antioxidánsok. A Macrotermes fajokban, beleértve a M bellicosust is, a fehéres urociták (urát vagy húgysav formájában) előfordulását a stresszel vagy az időskorral hozták összefüggésbe8840 Mivel a vizsgált munkások hasonló korúak voltak, az életkor valószínűleg nem magyarázza az urociták jelenlétében mutatkozó különbséget. A stresszel való kapcsolat további alátámasztása, legalábbis néhány faj esetében, a C. secundustól származik. A termeszeket hosszabb időn keresztül követett saját tanulmányok kimutatták, hogy minden kasztba tartozó egyed petesejteket szerezhet stresszes körülmények között, például atkafertőzés vagy rossz élelmiszerminőség esetén. További vizsgálatokra van szükség az urociták termeszekben betöltött szerepének megértéséhez.

A szociális Hymenoptera-val ellentétben azonban nem észleltünk különbséget a JH titerek között a takarmányozók és az építők között M. bellicosusban, de a minta mérete kicsi, különösen a takarmányozók esetében (2. ábra). . A szociális hártyafélékre vonatkozó tanulmányokban azonban a táplálékkereső dolgozókat gyakran hasonlítják össze az ápoló dolgozókkal, akiknek életkora természetesen különbözik, ha a kísérleti rendszerben nem ellenőrzik őket. Ismeretes, hogy a magas JH-titerek összhangban vannak az öregedéssel magányos57 és szciális rovaroknál23.58.59. Ennélfogva úgy tűnik, hogy a rossz fiziológiai körülmények a JH-szint helyett inkább a takarmányozásra való átálláshoz vezetnek. Ezt elsősorban néhány szociális hártyaféléknél mutatták ki (pl.21,

Ez egy olyan hipotézishez vezethet, hogy a társadalmi interakciók által kiváltott visszacsatolási mechanizmusok megerősítésével hogyan lehet stabilan fenntartani a feladatmegosztást. Ha az alacsony tápláltsági állapot az egyedeket takarmányozásra készteti, és ha a visszatérő takarmánykeresők tartósan „kimerülnek” a könyörgő becslések szerint, stabil tartályosztódás következhet be.

Hasonló ötletek is elhangzottak

A takarmányozók kevesebbet fektetnek be az öregedésgátló mechanizmusokba. DEG adataink alátámasztják azt a hipotézist, hogy a megnövekedett életkorfüggő extrinsic mortalitás összhangban van a megkötött belső öregedéssel42. A magas életkorfüggő extrinsic mortalitás csökkentheti az élettartamot és csökkentheti az öregedést megelőző mechanizmusokba való befektetést. A takarmányozókban alacsonyabb volt az antioxidáns gének expressziója, mint az építőkben. Ezek a gének enyhítik a megemelkedett ROS (reaktív oxigénfajták) szintje által okozott oxidatív stressz okozta károsodást6 Összefoglalva, eredményeink alátámasztják azt a hipotézist, hogy a termeszek hasonló géneket választottak, mint a szociális Hymenoptera, ami a dolgozók feladatmegosztásának hátterében áll. Ezenkívül ezek a gének általánosságban jellemzik a szociális rovarok reproduktív DOL-ját. Ezenkívül úgy tűnik, hogy a táplálékot kereső M. bellicosus dolgozók rosszabb fiziológiai állapotban vannak, mint a hasonló korú építők, amit például a vitellogenin gének alacsonyabb expressziója, az urociták jelenléte, valamint a katalázok és SOD-ok alacsonyabb expressziója jelez. kordában tudja tartani a ROS szintet. Ez alátámasztja azt a hipotézist, hogy az egyéni életkor, nem pedig a belső életkor váltja ki a táplálkozásra való átállást. Végül, összhangban az élettörténet-elmélet jóslataival, miszerint a magas életkortól függő külső halálozás kiválaszthatja a gyorsabb belső öregedést (öregedést), úgy tűnik, hogy a takarmányozók kevesebbet fektetnek be az öregedésgátló mechanizmusokba, mint az építők, amelyek kevésbé vannak kitéve a külső halálozási kockázatoknak.

Mód

Átírási kísérlet. Átírási adatok mintavétele és generálása. A M. bellicosus mintákat a Comoe Nemzeti Parkban gyűjtöttük (koordináták 8946'N 3° 47'Ny, Elefántcsontpart). Az átírási analízishez 14 hasonló korú kiskorú munkást használtunk, a mandibula kopása alapján. A JH és az urocyta adatkészlet generálása alatt leírtak*. Minden egyed más-más kolóniából származott, hogy független mintákat adjon. Az egyéneket építési (n=7) vagy takarmányozási (n=7) feladatok elvégzése közben gyűjtötték össze. A transzkriptomokat a termeszek fejéből és a mellkasból állítottuk elő. A legújabb tanulmányok azt mutatják, hogy a fej és a mellkas minták a legalkalmasabbak a termeszek transzkripciós vizsgálataihoz, mivel az élettörténeti jellemzők szabályozásának fő útvonalai, beleértve a királynők termékenységét, ezekben a szövetekben expresszálódnak *

A mintákat pontosan úgy készítettük és generáltuk, mint az előző vizsgálatunkban, amelyből a királynő expressziós adatait használtuk (beleértve a minta előkészítését és ugyanazon személy által végzett elemzéseket)43. Ezután a hongkongi BGI-be küldték őket szárazjégen. A könyvtár előkészítését a BGI végezte a TruSeq RNA Kit segítségével, a BGI minta-előkészítési protokollt követve. Az egyes minták részletei a PRJNA727164 bioprojekt azonosító alatt találhatók. Az amplifikált könyvtárakat Illumina HiSeq 4000 platformon szekvenálták 100 bp páros végű (PE) olvasási stratégiával, minden mintához legalább 4 Gigabázis nyers adatot generálva. A szekvenálás után a gépi leolvasásokból származó indexszekvenciákat egy szabadalmaztatott BGI-házi eszközzel demultiplexeltük (válogattuk és eltávolítottuk).

Az RNASeq nyers leolvasások előfeldolgozása. A BGI által biztosított összes mintából nyers szekvencia-leolvasásokat használtunk minden további lépéshez. A FastQC v. {{0}}.11.967 minőségellenőrzése után a nyers szekvencia-olvasásokat legalább 70 bp hosszúságig ellenőriztük, és az adaptereket (beleértve a két BGI inhouuse adaptert) a Trimmomatic v.0.3968 használatával vágtuk le. A vágást és az egyéb további lépéseket a GNU parallel v.2014102269 segítette.

Génexpresszió és térképezés a Macrotermes natalensis genomjával szemben. Vizsgálatunk során a Mac-proteomes natalensis (Haviland 1898) 1. verziójának genomját használtuk nnapping gerincként43, amely jól szolgálja ezt a célt. A levágott és megtisztított nyers leolvasásokat a Hisat2 v.2.2.0 programmal az M. natalensis genomja ellen helyeztük el, alapértelmezett beállításokkal7. Az eredményül kapott bam fájlokat a SAMtools (v.1.5)².HTSeq v segítségével génnév szerint rendeztük. Ezután a .0.9.12-t használták a leképezett nyers leolvasások génenkénti számlálására （szálas=nem, típus=gen,mode=union, order= név) minden minta esetében. Összeállítottunk egy egyszerű szöveges táblázatot, amely összefoglalja az összes mintát (S6 kiegészítő táblázat).

Gén expressziós elemzés. A DESeq2v.1.18.1-et az R v.3.4.4-ben használták a builderek és a takarmányozók közötti különbségi génexpresszió elemzésére7475. A páronkénti expressziós különbségek tesztelésére a DESeq2-ben megvalósított, negatív binomiális eloszlású általánosított lineáris modellt használtuk. Összehasonlítottuk a differenciált génexpressziót két feladat, az építők és a takarmányozók között (S1-S2, S4 kiegészítő táblázatok). FDR-módosított p-értékeket (padj) használtunk a többszöri tesztelés korrekciójára. Az építő/takarmányozó és a királynő génexpresszió közötti hasonlóságok elemzéséhez összehasonlítottuk a DEG listák átfedését: Összehasonlítottuk azokat a géneket, amelyek egy korábbi vizsgálatból származó összes többi kaszthoz képest a királynőkben felszabályozottak voltak az építőkben felszabályozott génekkel összehasonlítva jelenlegi tanulmány (1. ábra). Hasonlóképpen összehasonlítottuk az átfedést a királynő gének és a takarmánytermesztőkben felfelé szabályozott gének között a builderekhez képest (1. ábra).

Funkcionális annotáció és GO elemzés. Az M.natalensis géneket kódoló fehérje aminosav (AA) szekvenciáinak funkcionális annotációját az Interproscan v.5-ben végeztük.41-78.077. A keresett adatbázisok a következők voltak: pfam, panther, cdd, coil, gene3d, hamap, pirsf , nyomatok, sfld és szupercsalád. Minden egyes AA szekvenciához kivontuk a GO annotációt, és az összes adatbázis bejegyzéseit kombináltuk. Az NCBI BLASTX v. 2.2.31 plus segítségével hasonlítottuk össze az M. natalensis genom kódoló szekvenciáit az NCBI nr fehérje adatbázissal (2015. november)78. TopGOv.2.30.1**-ot alkalmaztunk a builder és takarmányozó gének összehasonlítására; megvizsgáltuk a GO hierarchiáját és a túlreprezentált kifejezéseket, és grafikus ábrázolásokat építettünk. Elkülönített biológiai folyamat (BP), sejtkomponens (CC) és molekuláris funkció (MF) (S3 kiegészítő táblázat).

JH és urocyta adatkészlet generálása. A M. bellicosus egyedeket a Comoe Nemzeti Park területén gyűjtötték be (lásd fent). Az urociták mennyiségét terepen magasra vagy alacsonyra becsültük a nagyméretű urociták nyilvánvaló jelenléte vagy hiánya alapján. A termeszek átlátszó kutikuláján keresztül fehér „kristályok”/pontokként láthatók a zsírtestben. Ugyanezektől az egyénektől vettünk hemolimfát a JH mérésekhez. Ehhez a hasukat egy tűvel átszúrták, és a kiálló hemolimfa cseppeket kalibrált üvegkapillárisokba szívták fel (5 μl-es egyszer használatos kapilláris pipetták, Neolab, Hirschmann, Eber-stadt, Németország) (további részletekért lásd:35). A JH mérésekhez az egyedek 1 ul-es hemolimfa aliquotjait azonnal feloldottuk 0,5 ml acetonitrilben. Ezeket a mintákat -20 fokon (kivéve a szántóföldről a laboratóriumba szállítást) teflondugós csavaros kupakos üvegfiolákban tárolták. A megmaradt elhullott egyedeket etanolban tárolták, hogy meghatározzák az életkort a laboratóriumban, a mandibula kopását preparáló mikroszkóp alatt tanulmányozva. Így csak utólag tudtuk az egyedek korát, és el kellett utasítanunk azokat a mintákat, amelyek túl öregek (nagyon kopott állkapocs; főleg takarmányozók) vagy túl fiatalok (nagyrészt használaton kívüli állkapocs; néhány építő). Ez csökkentette és torzította a mintaméretünket, így végül 14 régi épületben dolgozó kismunkástól és 3 régi, táplálékot kereső kisebb munkástól kaptunk hemolimfát. Minden egyed más-más kolóniából származott, hogy független mintát adjanak.

A JH-t folyadékfázisú elválasztási protokollt8 követve extraháltuk, a ³5-ben leírtak szerint. A RIA protokoll: a JH-specifikus antiszérum hígításai, a [10-3H(n)]-juvenilis hormon III radioaktivitás-koncentrációja (specifikus aktivitás 19,4). Ci/mmol Perkin Elmer Life Sciences, Waltham, MA), és a standard görbe tartomány (50-10 ng) a jelzetlen juvenilis hormon III-mal (Fluka, Buchs, Svájc), ugyanúgy, mint korábbi tanulmányunkban35. A minták JH-titereit a standard görbe értékein végzett nemlineáris négyparaméteres regresszió alapján számítottuk ki (ImmunoAssay Calculations táblázat, Bachem, Bubendorf, Svájc), és JH-III ekvivalensként (pg/μL hemolimfa) fejeztük ki. A JH-III az egyetlen JH-rész, amelyet a termeszek corpora allata termel, és amelyet a hemolimfában mutattak ki **

A petesejteket és a JH adatsorokat nem paraméteres statisztikák segítségével elemeztük. A petesejtek előfordulási gyakoriságát takarmányozók és építők között kontingenciaanalízissel hasonlítottuk össze, míg a JH titerek mennyiségét a takarmányozók és az építők között Mann Whitney U-teszttel elemeztük. Minden teszt kétirányú volt, és a statisztikai elemzéseket IBM SPSS 23.082-vel végeztük. Ezek teljesítményét a G*Power 3.1.9.783.84 segítségével teszteltük. Az adatok elérhetősége

Az ebben a kiadványban használt nyers szekvenciaadatokat az NCBI SRA archívumában helyezték el, PRJNA727164 néven. A számadatok előállításához felhasznált adatokat ez a cikk tartalmazza.

Ez a cikk a https://doi.org/10.1038/s41598-021-97515-w webhelyről származik