Populaire Berichten

Editor'S Choice - 2019

Hoe vermijdt een honingbijenkoningin inteelt in haar kolonie?

Anonim

Recombinatie of crossing-over vindt plaats wanneer sperma- en eicellen worden gevormd en segmenten van elk chromosoompaar worden verwisseld. Dit proces speelt een cruciale rol bij het behoud van genetische variatie. Matthew Webster en Andreas Wallberg van het Biomedical Center, Uppsala University, hebben recombinatie in honingbijen bestudeerd. De extreme recombinatiesnelheden in deze soort lijken cruciaal te zijn voor hun overleving.

advertentie


Net als andere sociale insecten leven honingbijen in koloniën die voornamelijk bestaan ​​uit nauw verwante leden van de arbeiderskaste. Hoge genetische diversiteit onder de arbeiders is belangrijk voor de overleving van de hele kolonie. Er zijn verschillende theorieën over waarom: een genetisch variabel personeelsbestand kan bijvoorbeeld het best uitgerust zijn om de diverse taken uit te voeren die in de kolonie vereist zijn, en diverse kolonies kunnen ook minder vatbaar zijn voor ziekten. Maar hoe kan de koningin, de enige vruchtbare vrouw van de kolonie, inteelt voorkomen en genetische variatie behouden?

De bijenkoningin lost het probleem op twee manieren op. De ene is door polyandrie. Ze speelt met een reeks drones en gebruikt hun sperma om de eieren willekeurig te bemesten, zodat werknemers vaak verschillende vaders hebben. De tweede is door extreem hoge snelheden van recombinatie.

Door het volledige genoom van 30 Afrikaanse honingbijen te sequencen, heeft het onderzoeksteam recombinatie kunnen bestuderen op een detailniveau dat voorheen niet mogelijk was. De frequentie van recombinatie in de honingbij is hoger dan gemeten bij andere dieren en is meer dan 20 x hoger dan bij mensen.

Recombinatie beïnvloedt hoe efficiënt natuurlijke selectie gunstige genetische varianten kan bevorderen. In overeenstemming hiermee hebben de onderzoekers ontdekt dat genen die betrokken zijn bij de nieuwe aanpassingen aan de omgeving bij honingbijen ook meer recombinatie ondergaan. Maar recombinatie is niet geheel risicovrij.

"Recombinatie is niet alleen gunstig voor bijen.Wanneer delen van chromosomen worden verbroken en uitgewisseld, kunnen fouten optreden tijdens hun reparatie als gevolg van een proces dat" GC-geneigde genconversie "wordt genoemd, zegt Matthew Webster.

Dit proces leidt tot geleidelijke fixatie van mutaties die schadelijk kunnen zijn voor de honingbij. Hoewel een soortgelijk proces bij mensen voorkomt, is het meer dan tien keer sterker in honingbijen. Naar verwachting zal recombinatie in de loop van de tijd leiden tot een verslechtering van de genenpool, een proces dat lijkt te zijn versneld in bijen. De extreme recombinatiesnelheden - cruciaal voor het behoud van genetisch diverse honingbijenkolonies - komen met een hoge prijs.

"Er zijn geen gratis lunches, zelfs niet voor een honingbij", zegt Matthew Webster.

advertentie



Verhaal Bron:

Materiaal geleverd door Uppsala University . Opmerking: inhoud kan worden bewerkt voor stijl en lengte.


Journal Reference :

  1. Andreas Wallberg, Sylvain Glémin, Matthew T. Webster. Extreme Recombinatie Frequenties Vormen Genoomvariatie en Evolutie in de Honingbij, Apis mellifera . PLOS Genetics, 2015; 11 (4): e1005189 DOI: 10.1371 / journal.pgen.1005189