Expansion and accelerated evolution of 9-exon odorant receptors in Polistes paper wasps (Hymenoptera: Vespidae), AW Legan, CM Jernigan, SE Miller, MF Fuchs… – bioRxiv, 2020

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Abstract

ミツバチとアリの社会性昆虫の起源は、ニオイ受容体(OR)遺伝子ファミリーの独立した拡大と関連しています。アリでは、OR遺伝子ファミリー内の1つのクレードである9エクソンサブファミリーが劇的に拡大しています。これらの受容体は、昆虫の重要な社会的シグナル伝達分子であるクチクラ炭化水素(CHC)を検出します。 9エクソンまたはサブファミリーの拡大が、膜翅目全体の社会性の独立した進化にどの程度関連しているか、独立して導き出された社会的行動をもつ分類群の研究の根拠となるのか、は不明です。ここでは、アシナガバチPolistes fuscatusにおけるOR遺伝子ファミリーの進化について説明し、約4000万年にまたがる4つの分化したのアシナガバチ種と比較しています。 P. fuscatusで200の機能的OR遺伝子が神経解剖学からの予測に一致していることがわかり、これらの半分以上が9エクソンサブファミリーにあります。 9エクソンサブファミリーORの系統固有の拡張は、Polistesゲノムにタンデムに配列され、他のORサブファミリーのタンデムアレイと比較してmicrosyntenyの内訳を示します。 9エクソン、E、H、およびLを含む拡張されたサブファミリーで、エピソードの正の多様化選択シェーピングORの証拠がありますが、9エクソンORは、Polistes種間で選択的に多様化されているほど目立ちません。加速された進化の結果、他のORサブファミリーと比較して、9エクソンOR間のアミノ酸類似性が低くなり、dN / dSが高くなりました。ポリスター内のOR進化のパターンは、組み合わせとコーディングの両方によるCHC知覚の9エクソンOR機能と一致しており、選択とドリフトの両方がコピー数と配列の種間差異に寄与しています。

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