Produse

Evoluția genomului în simbioții microbieni intracelulari este caracterizată prin pierderea genelor, generând unele dintre cele mai mici și mai sărace genome cunoscute.Ca urmare a pierderii genelor, acești genomi conțin în mod obișnuit căi metabolice care sunt fragmentate în raport cu rudele lor libere.Reținerea evolutivă a căilor metabolice fragmentate în genomurile sărace în gene ale endosimbioților sugerează că acestea sunt funcționale.Cu toate acestea, nu este întotdeauna clar cum își mențin funcționalitatea.Până în prezent, s-a dovedit că căile metabolice fragmentate ale endosimbioților mențin funcționalitatea prin completarea cu genele gazdă, complementarea cu gene ale altui endosimbiont și complementarea cu gene în genomii gazdă care au fost dobândite orizontal dintr-o sursă microbiană care nu este endosimbiotul.Aici, demonstrăm un al patrulea mecanism. Investigăm reținerea evolutivă a unei căi fragmentate pentru pantotenatul nutrient esențial (vitamina B5) în afida de mazăre, endosimbioza Acyrthos iphon pisum cu Buchnera aphidicola.Folosind analiza cantitativă a expresiei genelor, prezentăm dovezi pentru completarea căii de biosinteză a pantotenatului Buchnera de către genele gazdă.În plus, utilizând teste de completare într-un mutant Escherichia coli, demonstrăm înlocuirea funcțională a unei enzime de biosinteză a pantotenatului, 2-dehidropantoat 2-reductaza (EC 1.1.1.169), de către o genă endosimbiont, ilvC, care codifică o enzimă ambiguă a substratului cu studii speculate. că pașii enzimatici lipsă în căile metabolice fragmentate ale endosimbiontului sunt completați de enzime endosimbionte adaptabile din alte căi.Aici, demonstrăm experimental finalizarea unei căi fragmentate de biosinteză a vitaminei endosimbionte prin recrutarea unei enzime ambigue de substrat dintr-o altă cale.În plus, această lucrare extinde colaborarea metabolică gazdă/simbiont în simbioza afidă/Buchnera din metabolismul aminoacizilor pentru a include biosinteza vitaminelor.