L’édition du génome retrace l’évolution de la résistance aux toxines chez le papillon monarque

[ad_1]

  • 1.

    Barrett, R. D. & Hoekstra, H. E. Spandrels moléculaires: tests d’adaptation au niveau génétique. Nat. Rev. Genet. 12767–780 (2011).

  • 2

    Agrawal, A. A. Vers un cadre prédictif de l'évolution convergente: intégration de l'histoire naturelle, des mécanismes génétiques et des conséquences pour la diversité de la vie. Un m. Nat. 190, S1 à S12 (2017).

  • 3

    Stern, D. L. Les causes génétiques de l'évolution convergente. Nat. Rev. Genet. 14751 à 764 (2013).

  • 4

    Storz, J. F. Causes de la convergence moléculaire et du parallélisme dans l'évolution des protéines. Nat. Rev. Genet. 17, 239-250 (2016).

  • 5

    Siddiq, M.A., Loehlin, D.W., Montooth, K.L. & Thornton, J.W. Essai expérimental et réfutation d'un cas classique d'adaptation moléculaire Drosophila melanogaster. Nat. Ecol. Evol. 1, 0025 (2017).

  • 6

    Agrawal, A. A., Petschenka, G., Bingham, R. A., Weber, M. G. et Rasmann, S. Cardenolides toxiques: écologie chimique et coévolution des interactions spécialisées plante-herbivore. Nouveau Phytol. 194, 28–45 (2012).

  • sept.

    Petschenka, G., Wagschal, V., von Tschirnhaus, M., Donath, A. & Dobler, S. Des métabolites secondaires toxiques et convergents chez les plantes entraînent l'évolution moléculaire parallèle de la résistance des insectes. Un m. Nat. 190, S29 à S43 (2017).

  • 8

    Holzinger, F., Frick, C. et Wink, M. Bases moléculaires de l'insensibilité du monarque (Danaus plexippus) aux glycosides cardiaques. FEBS Lett. 314477 à 480 (1992).

  • 9

    Dobler, S., Dalla, S., Wagschal, V. et Agrawal, A. A. Evolution convergente d'une communauté à l'autre en ce qui concerne l'adaptation des insectes aux cardénolides toxiques par substitution dans la Na, K-ATPase. Proc. Natl Acad. Sci. Etats-Unis 109, 13040-13045 (2012).

  • dix.

    Zhen, Y., Aardema, M. L., Medina, E. M., Schumer, M. & Andolfatto, P. Évolution moléculaire parallèle dans une communauté d'herbivores. Science 3371634-1637 (2012).

  • 11

    Petschenka, G. et al. Evolution progressive de la résistance aux cardénolides toxiques via des substitutions génétiques chez le Na+ /K+ -ATPase de papillons d'asclépiade (lépidoptères: Danaini). Évolution 672753–2761 (2013).

  • 12

    Horisberger, J. D. Aperçu récent de la structure et du mécanisme de la pompe à sodium. Physiologie (Bethesda) 19377–387 (2004).

  • 13

    Weinreich, D. M., Delaney, N. F., Depristo, M. A. & Hartl, D. L. L'évolution darwinienne ne peut suivre que très peu de chemins de mutation pour les protéines ajusteuses. Science 312111-114 (2006).

  • 14

    Toprak, E. et al. Voies d'évolution vers la résistance aux antibiotiques dans le cadre d'une sélection de médicaments soutenue de manière dynamique. Nat. Genet. 44101-105 (2011).

  • 15

    Whiteman, N. K. & Mooney, K. A. Biologie évolutive: les insectes convergent sur la résistance. La nature 489, 376 à 377 (2012).

  • 16

    Berenbaum, M. R. à Aspects moléculaires des associations insectes – plantes (eds Brattsten, L. B. et Ahmad, S.) 257-272 (Springer, 1986).

  • 17

    Brower, L. P., Ryerson, W. N., Coppinger, L. & Glazier, S. C. Chimie écologique et spectre de la palatabilité. Science 1611349-1350 (1968).

  • 18

    Petschenka, G. & Agrawal, A. A. La résistance du papillon à l’asclépiade aux toxines végétales est liée à la séquestration et non à un régime alimentaire toxique. Proc. R. Soc. B 28220151865 (2015).

  • 19

    Zhan, S. et al. La génétique de la migration du papillon monarque et de la coloration de l'avertissement. La nature 514317 à 321 (2014).

  • 20

    Tarvin, R. D. et al. Les substitutions d'acides aminés en interaction permettent aux grenouilles empoisonnées de développer une résistance à l'épibatidine. Science 357, 1261-1266 (2017).

  • 21

    Haye, M. T. J. et al. Les mutations à grand effet génèrent un compromis entre les capacités prédatrices et locomotrices lors de la coévolution de la course aux armements avec des proies mortelles. Evol. Lett. 2, 406 à 416 (2018).

  • 22

    Blount, Z. D., Barrick, J. E., Davidson, C. J. et Lenski, R. E.. Analyse génomique d’une innovation clé dans un Escherichia coli population. La nature 489513-518 (2012).

  • 23

    Groen, S.C. et al. Les transporteurs multidrogues et les polypeptides de transport d'anions organiques protègent les insectes des effets toxiques des cardénolides. Insecte Biochem. Mol. Biol. 8151–61 (2017).

  • 24

    Dalla, S. & Dobler, S. Les duplications géniques permettent d'éviter les compromis entre la fonction enzymatique: adaptation des insectes aux plantes hôtes toxiques. Évolution 702767-2777 (2016).

  • 25

    Lin, S., Staahl, B.T., Alla, R. K. & Doudna, J. A. Ingénierie améliorée du génome humain dirigée par homologie en contrôlant la synchronisation de la distribution CRISPR / Cas9. eLife 3, e04766 (2014).

  • 26

    Port, F., Chen, H.-M., Lee, T. et Bullock, S. L. Des outils CRISPR / Cas optimisés pour une ingénierie efficace du génome de la lignée germinale et somatique dans Drosophile. Proc. Natl Acad. Sci. Etats-Unis 111E2967 à E2976 (2014).

  • 27

    Pégueroles, C. et al. Les inversions et l’adaptation à la toxine végétale ouabaïne façonnent la variation de séquence d’ADN à l’intérieur et entre des inversions chromosomiques de Drosophila subobscura. Sci. Représentant. 623754 (2016).

  • 28

    Shorrocks, B. dans La génétique et la biologie de la drosophile (eds Ashburner, M. et al.) 385–428 (Academic, 1982).

  • 29

    Ashmore, L. J. et al. De nouvelles mutations affectant les maladies neurologiques complexes du modèle Na, K ATPase alpha et impliquent la pompe à sodium dans l'augmentation de la longévité. Fredonner. Genet. 126431–447 (2009).

  • 30

    Schubiger, M., Feng, Y., Fambrough, D. M. et Palka, J. Une mutation de la Drosophile Le gène de la sous-unité a de la pompe à sodium entraîne une paralysie sensible au bang. Neurone 12373–381 (1994).

  • 31.

    Trifinopoulos, J., Nguyen, L.-T., von Haeseler, A. & Minh, B. Q. W-IQ-TREE: un outil phylogénétique en ligne rapide pour l'analyse du maximum de vraisemblance. Acide Nucléique Rés. 44, W232 – W235 (2016).

  • 32

    Petschenka, G., Pick, C., Wagschal, V. & Dobler, S. Preuves fonctionnelles des mécanismes physiologiques permettant de contourner la neurotoxicité des cardénolides chez une espèce de faucon de faucon adaptée et non adaptée. Proc. R. Soc. B 28020123089 (2013).

  • 33

    Paradis, E., Claude, J. & Strimmer, K. APE: Analyses de la phylogénétique et de l'évolution en langage R. Bioinformatique 20289-290 (2004).

  • 34

    Pupko, T., Peer, I., Shamir, R. et Graur, D. Un algorithme rapide pour la reconstruction conjointe de séquences ancestrales d’acides aminés. Mol. Biol. Evol. 17890 à 896 (2000).

  • 35

    Pond, S.L. K., Frost, S.D. W. & Muse, S.V. HyPhy: tests d'hypothèses utilisant des phylogénies. Bioinformatique 21676–679 (2005).

  • 36

    Letunic, I. & Bork, P. Arbre de vie interactif (iTOL) v3: un outil en ligne pour l'affichage et l'annotation d'arbres phylogénétiques et autres. Acides Nucléiques Rés. 44, W242 à W245 (2016).

  • 37

    Levy Karin, E., Ashkenazy, H., Wicke, S., Pupko, T. et Mayrose, I. TraitRateProp: un serveur Web destiné à la détection de changements de vitesse évolutifs liés aux traits dans les sites de la séquence. Acides Nucléiques Rés. 45, W260 à W264 (2017).

  • 38

    Poon, A. F., Lewis, F., Pond, S. L. et Frost, S. D. Un modèle de réseau évolutif révèle des interactions stratifiées dans la boucle V3 de l'enveloppe du VIH-1. PLOS Comput. Biol. 3e231 (2007).

  • 39

    Gratz, S.J. et al. Réparation dirigée par l'homologie hautement spécifique et efficace catalysée par CRISPR / Cas9 Drosophile. La génétique 196961–971 (2014).

  • 40

    Ponton, F., Chapuis, M. P., M. Pernice, M. Sword, G. A. et Simpson, S. J.. Évaluation de gènes de référence potentiels pour les études de transcription inverse-qPCR de réponses physiologiques dans Drosophila melanogaster. J. Insecte Physiol. 57840–850 (2011).

  • 41

    Taussky, H. H. & Shorr, E. Une méthode microcolorimétrique pour la détermination du phosphore inorganique. J. Biol. Chem. 202675–685 (1953).

  • 42

    Petschenka, G. & Dobler, S. Sensibilité d'un site cible chez un herbivore spécialisé aux principaux composés toxiques de sa plante hôte: le Na+K+-ATPase de la laque rose du laurier-rose (Daphnis nerii) est très sensible aux cardénolides. Chimioécologie 19, 235-239 (2009).

  • 43

    Beikirch, H. Toxicité de la ouabaïne sur Drosophila melanogaster. Experientia 33494-495 (1977).

  • 44

    Ja, W. W. et al. Prandiologie de Drosophile et le test CAFE. Proc. Natl Acad. Sci. Etats-Unis 1048253 à 8256 (2007).

  • 45

    Glass, H. W. Jr & Pan, M. L. Élevage en laboratoire de papillons monarques (Lepidoptera: Danaiidae), à ​​l'aide d'un régime alimentaire artificiel. Ann. Entomol. Soc. Un m. 76475-476 (1983).

  • 46

    Malcolm, S. B. et Zalucki, M. P. L'induction de latex et de cardénolide par l'asclépiade peut résoudre le paradoxe létal de défense des plantes. Entomol. Exp. Appl. 80, 193-196 (1996).

  • 47

    Šali, A., L. Potterton, F. Yuan, van Vlijmen, H. et Karplus, M. Évaluation de la modélisation comparative des protéines par MODELLER. Les protéines 23318 à 326 (1995).

  • 48.

    Laursen, M., Yatime, L., Nissen, P. et Fedosova, N. U. Structure cristalline de la grande affinité Na+K+-ATPase-ouabain complex with Mg2+ lié dans le site de liaison des cations. Proc. Natl Acad. Sci. Etats-Unis 11010958-10963 (2013).

  • 49

    Gregersen, J. L., D. Mattle, Fedosova, N. U., Nissen, P. et Reinhard, L. Isolement, cristallisation et détermination de la structure cristalline du rein bovin Na+, K+-ATPase. Acta Crystallogr. F 72, 282–287 (2016).

  • 50

    Janson, G., Zhang, C., Prado, M.G. & Paiardini, A. PyMod 2.0: améliorations de l'analyse de la structure de séquence protéique et de la modélisation de l'homologie au sein de PyMOL. Bioinformatique 33444–446 (2017).

  • 51.

    Le système graphique moléculaire PyMOL v.1.8 (Schrödinger LLC, 2015).

  • 52.

    Morris, G.M. et al. AutoDock4 et AutoDockTools4: Amarrage automatisé avec flexibilité sélective du récepteur. J. Comput. Chem. 302785-2791 (2009).

  • 53

    Sanner, M. F. Python: un langage de programmation pour l’intégration et le développement de logiciels. J. Mol. Graphique. Modèle. 17, 57–61 (1999).

  • 54

    Ganetzky, B. et Wu, C. F. Suppression indirecte impliquant des mutants comportementaux à excitabilité nerveuse modifiée Drosophila melanogaster. La génétique 100597 à 614 (1982).

  • [ad_2]