Inligting

1.4.6.18: Natuurlike seleksie - Biologie

1.4.6.18: Natuurlike seleksie - Biologie



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Leerdoelwitte

  • Definieer natuurlike seleksie

Darwin en afkoms met wysiging

Charles Darwin is veral bekend vir sy ontdekking van natuurlike seleksie. In die middel van die negentiende eeu is die werklike meganisme vir evolusie onafhanklik deur twee natuurkundiges bedink en beskryf: Charles Darwin en Alfred Russel Wallace. Wat belangrik is, is dat elke natuurkenner tyd spandeer het om die natuurlike wêreld op ekspedisies na die trope te verken. Van 1831 tot 1836 het Darwin deur die wêreld gereis H.M.S. Beagle, insluitend stops in Suid-Amerika, Australië en die suidpunt van Afrika. Wallace het van 1848 tot 1852 na Brasilië gereis om insekte in die Amasone-reënwoud te versamel en na die Maleise argipel van 1854 tot 1862. Darwin se reis, soos Wallace se latere reise na die Maleisiese argipel, het stopplekke by verskeie eilandkettings ingesluit, waarvan die laaste die Galápagos-eilande was. wes van Ecuador. Op hierdie eilande het Darwin spesies organismes op verskillende eilande waargeneem wat duidelik soortgelyk was, maar tog duidelike verskille gehad het. Byvoorbeeld, die grondvinke wat die Galápagos-eilande bewoon het, het verskeie spesies met 'n unieke snawelvorm bestaan ​​(Figuur 1).

Die spesies op die eilande het 'n gegradeerde reeks snawelgroottes en -vorms gehad met baie klein verskille tussen die mees soortgelyke. Hy het opgemerk dat hierdie vinke baie na 'n ander vinkspesie op die vasteland van Suid-Amerika ooreenstem. Darwin het hom voorgestel dat die eilandspesies spesies kan wees wat van een van die oorspronklike vastelandspesies verander is. By verdere studie het hy besef dat die verskillende snawels van elke vink die voëls gehelp het om 'n spesifieke soort kos te bekom. Saadvretende vinke het byvoorbeeld sterker, dikker snawels gehad om sade te breek, en insekvretende vinke het spiesagtige snawels gehad om hul prooi te steek.

Wallace en Darwin het albei soortgelyke patrone in ander organismes waargeneem en hulle het onafhanklik dieselfde verduideliking ontwikkel vir hoe en hoekom sulke veranderinge kon plaasvind. Darwin het hierdie meganisme natuurlike seleksie genoem. Natuurlike seleksie, ook bekend as "oorlewing van die sterkste", is die meer produktiewe voortplanting van individue met gunstige eienskappe wat omgewingsverandering oorleef as gevolg van daardie eienskappe; dit lei tot evolusionêre verandering.

Byvoorbeeld, 'n bevolking van reuseskilpaaie wat in die Galapagos-argipel gevind is, is deur Darwin waargeneem om langer nekke te hê as dié wat op ander eilande met droë laaglande gewoon het. Hierdie skilpaaie is "geselekteer" omdat hulle meer blare kon bereik en meer kos kon kry as dié met kort nekke. In tye van droogte wanneer minder blare beskikbaar sou wees, het diegene wat meer blare kon bereik 'n beter kans gehad om te eet en te oorleef as dié wat nie die voedselbron kon bereik nie. Gevolglik sal langnekskilpaaie meer geneig wees om reproduktief suksesvol te wees en die langnek-eienskap aan hul nageslag oor te dra. Met verloop van tyd sou slegs langnekskilpaaie in die bevolking teenwoordig wees.

Natuurlike seleksie, het Darwin aangevoer, was 'n onvermydelike uitkoms van drie beginsels wat in die natuur werksaam was. Eerstens word die meeste eienskappe van organismes geërf, of oorgedra van ouer na nageslag. Alhoewel niemand, insluitende Darwin en Wallace, destyds geweet het hoe dit gebeur het nie, was dit 'n algemene begrip. Tweedens word meer nageslag geproduseer as wat in staat is om te oorleef, dus is hulpbronne vir oorlewing en voortplanting beperk. Die kapasiteit vir voortplanting in alle organismes oortref die beskikbaarheid van hulpbronne om hul getalle te ondersteun. Daar is dus mededinging vir daardie hulpbronne in elke generasie. Beide Darwin en Wallace se begrip van hierdie beginsel het gekom uit die lees van 'n opstel deur die ekonoom Thomas Malthus wat hierdie beginsel met betrekking tot menslike bevolkings bespreek het. Derdens verskil nageslag onder mekaar ten opsigte van hul eienskappe en daardie variasies word oorgeërf. Darwin en Wallace het geredeneer dat nageslag met oorgeërfde eienskappe wat hulle in staat stel om die beste te kompeteer vir beperkte hulpbronne sal oorleef en meer nageslag sal hê as daardie individue met variasies wat minder in staat is om te kompeteer. Omdat eienskappe oorgeërf word, sal hierdie eienskappe beter verteenwoordig word in die volgende generasie. Dit sal lei tot verandering in bevolkings oor generasies in 'n proses wat Darwin afkoms met modifikasie genoem het. Uiteindelik lei natuurlike seleksie tot groter aanpassing van die bevolking by sy plaaslike omgewing; dit is die enigste meganisme wat bekend is vir aanpasbare evolusie.

Referate deur Darwin en Wallace (Figuur 2) wat die idee van natuurlike seleksie voorstel, is in 1858 saam voor die Linnean Society in Londen gelees. Die volgende jaar het Darwin se boek, Oor die oorsprong van spesies, gepubliseer is. Sy boek het sy argumente vir geleidelike veranderinge en aanpasbare oorlewing deur natuurlike seleksie in aansienlike besonderhede uiteengesit.

Demonstrasies van evolusie deur natuurlike seleksie is tydrowend en moeilik om te verkry. Een van die beste voorbeelde is gedemonstreer in die einste voëls wat gehelp het om Darwin se teorie te inspireer: die Galápagos-vinke. Peter en Rosemary Grant en hul kollegas het sedert 1976 elke jaar Galápagos-vinkbevolkings bestudeer en het belangrike demonstrasies van natuurlike seleksie verskaf. Die Grants het veranderinge van een generasie na die volgende gevind in die verspreiding van snawelvorms met die medium grondvink op die Galápagos-eiland Daphne Major. Die voëls het variasie in die snawelvorm geërf met sommige voëls met wye diep snawels en ander met dunner snawels. Gedurende 'n tydperk waarin reënval hoër as normaalweg was as gevolg van 'n El Niño, het die groot harde sade wat grootbekvoëls geëet het in getal verminder; daar was egter 'n oorvloed van die klein sagte saadjies wat die kleinbekvoëls geëet het. Daarom was oorlewing en voortplanting in die daaropvolgende jare baie beter vir die kleinbekvoëls. In die jare na hierdie El Niño het die Grants snawelgroottes in die bevolking gemeet en gevind dat die gemiddelde snawelgrootte kleiner was. Aangesien snawelgrootte 'n oorgeërfde eienskap is, het ouers met kleiner snawels meer nageslag gehad en die grootte van snawels het ontwikkel om kleiner te wees. Namate toestande in 1987 verbeter het en groter sade meer beskikbaar geword het, het die neiging na kleiner gemiddelde snawelgrootte opgehou.


Hoe kon taal ontwikkel het?

Affiliasies Kognitiewe Neurobiologie en Helmholtz Instituut, Departemente Sielkunde en Biologie, Utrecht Universiteit, Utrecht, Nederland, Departement Dierkunde en Sidney Sussex College, Universiteit van Cambridge, Cambridge, Verenigde Koninkryk

Affiliasieafdeling van Antropologie, American Museum of Natural History, New York, New York, Verenigde State van Amerika

Affiliasie Departement Linguistiek en Filosofie, MIT, Cambridge, Massachusetts, Verenigde State van Amerika

Affiliasie Departement Elektriese Ingenieurswese en Rekenaarwetenskap en Brein- en Kognitiewe Wetenskappe, MIT, Cambridge, Massachusetts, Verenigde State van Amerika


Natuurlike seleksie en BRCA1-volgordes van soogdiere: verduidelik funksioneel belangrike terreine wat relevant is vir die vatbaarheid van borskanker by mense

Vergelyking van ortoloë geenvolgordes kom na vore as 'n kragtige benadering om funksioneel belangrike posisies in menslike siektegene te verduidelik. Met behulp van 'n diverse verskeidenheid van 132 soogdier BRCA1 (ekson 11) rye, het ons die funksionele betekenis van spesifieke terreine geëvalueer in die konteks van seleksie-inligting (suiwerend, neutraal of diversifiseer) sowel as die vermoë om sulke inligting te onttrek uit belynings wat indeks wissel grade van soogdierdiversiteit. Klein datastelle van óf nouverwante taksa (Primate) óf uiteenlopende plasentale taksa was nie in staat om terreine wat behoue ​​gebly het as gevolg van suiwerende seleksie te onderskei van terreine wat behoue ​​gebly het weens toeval (vals-positiewe koers = 65%-99%). Die verhoging van die aantal plasentale taksa tot 57 het die potensiële vals-positiewe koers (0%-1,5%) aansienlik verminder. Deur die groter datastel te gebruik, het ons die onkogene risiko van menslike missense mutasies gerangskik deur gebruik te maak van 'n nuwe metode wat plekspesifieke seleksievlak en erns van die aminosuurverandering geëvalueer teen die aminosure teenwoordig in ander soogdiertaksa insluit. Benewens terreine wat positiewe seleksie ondergaan in Marsupialia, Laurasiatheria, Euarchontoglires en Primate, het ons terreine geïdentifiseer wat heel waarskynlik uiteenlopende seleksiedruk ondergaan in verskillende afstammelinge en ses pare potensieel interaksie terreine. Ons resultate demonstreer die noodsaaklikheid om groot getalle reekse in te sluit om funksioneel belangrike plekke van 'n proteïen toe te lig wanneer 'n vergelykende evolusionêre benadering gebruik word.


2. Katvlooibiologie en -ekologie

Verskeie algemene resensies van C. f. felis biologie is sedert 1997 gepubliseer [3,4,5,6,7,8,9,10,11]. Ons begrip rakende die geografiese verspreiding van C. f. felis en sy alternatiewe gashere gaan voort om uit te brei. C. f. felis is werklik 'n globale plaag en aardverwarming sal waarskynlik nie die verspreiding van katvlooie beïnvloed nie. Die lae buite volharding van C. f. felis, binnenshuise broeiplekke, 'n hoogs gespesialiseerde lewensiklus en 'n behoefte aan spesifieke temperatuur- en humiditeitstoestande vir ontwikkeling is alles faktore wat daarop dui dat die verspreiding van katvlooie dieselfde sal bly [12]. Met verhoogde temperature kan die aantal generasies per jaar en potensiële digtheid van katvlooie egter dramaties toeneem.

Katvlooie behoort aan die Orde Siphonaptera en die familie Pulicidae. Binne die familie Pulicidae, die genus Ctenocephalides het 'n paar groot hersienings ondergaan met die koms van molekulêre sistematiek en kritiese oorsigte van bestaande morfologiese karakters. Karakters op die aedeagus soos die hamulus, lobbe en tubus binnekant laat die identifikasie van meeste van die spesies van Ctenocephalides [13]. Die bestaan ​​van morfologiese variasies van karakters word egter gebruik om te onderskei C. f. felis en C. canis vereis dat gasheerdata, geografiese verspreiding en die voorkoms van besmettings ook in hul bepaling gebruik word [14,15]. Vanuit 'n sistematiese perspektief het vier subspesies van katvlooie vir ses dekades bestaan, naamlik, C. felis damarensis, C. felis felis, C. felis orientis, en C. felis strongylus [16]. ITS1- en ITYS2-nukleotiedvolgordes en 16SrDNA-volgordes was onveranderlik in 'n aantal C. felis bevolkings wat wêreldwyd versamel is en algehele bevindings het nie subspesies van ondersteun nie C. felis [17]. Verskeie mikrosatelliete is geïdentifiseer wat kan help bepaal of gasheer spesifieke stamme van C. f. felis bestaan, die bestaan ​​van subspesies, en gedetailleerde epidemiologiese studies van Rickettsia felis [18]. Sekwensies van sitochroom c oksidase subeenhede koos1 en koos 2 dui daarop aan C. f. felis en C. f. sterkylus is parafileties en C. f. orientis is monofileties [19]. Drie afsonderlike klades van C. f. felis was gevind. Soortgelyke studies met subeenhede koos1 en koks2 dit onthul C. f. felis van Nieu-Seeland het aan Klade 1 behoort soos dié van Australië en Europa [20]. Geen intraspesifieke variasie is by die ITS1 merker vir 52 gevind nie C. f. felis monsters ontleed vanaf 17 verskillende plekke in die suide van die sentrale VSA, wat óf 'n genetiese bottelnek voorstel óf dat hulle onlangs bekendgestel is [21]. Bevolkings van C. f. felis en C. canis van Spanje, Iran en Suid-Afrika is ondersoek en ITS1-reekse uitgevoer. Beide spesies was duidelik geskei [22]. 'n Matriks-ondersteunde laser desorpsie/ionisasie tyd-van-vlug massaspektrometrie (MALDI-TOF MS) tegniek is gebruik om belangrike plaag spesies vlooie te identifiseer. 'n Enkele vars eksemplaar het ondubbelsinnige identifikasie aan spesies verskaf. Monsters wat in etanol gepreserveer is, het veranderlike resultate gelewer na gelang van die tydsduur in etanol [23].

Onlangse sistematiese pogings, insluitend molekulêre tegnieke, het twee van die subspesies tot volle spesies verhef, C. damarensis en C. orientis [13,24]. C. f. felis is net op katte en honde gevind terwyl C. f. sterkylus is net op groot plaasdiere in Libië gevind [25]. In Suid-Afrika, C. f. sterkylus is op die wilde kat versamel Rooikat rooikat en huishonde in landelike gebiede [26]. Moontlik C. f. sterkylus sal ook in die toekoms tot spesiestatus verhef word.

Vir bondigheid C. felis felis sal na verwys word as C. felis.

2.1. Geografiese verspreiding en gashere

Talle opnames van die ektoparasiete van geselskapsdiere is wêreldwyd gedoen en hulle word kortliks hersien in volgorde volgens die kontinent, streek en land. 'n Oorsig van die vlooie van die gashere wat aan die familie Canidae behoort, dui daarop C. felis is die mees algemene vlooi van mak honde wêreldwyd [27]. C. felis is versamel op wilde diere soos opossums, jakkalse, rotte, mongoose en krimpvarkies en hierdie data word in Tabel 1 opgesom. Oor die algemeen bevestig die talle verslae dat katte meer dikwels besmet word deur C. felis as honde die voorkoms van C. felis is seisoenaal, maar dit verskyn dwarsdeur die jaar en vroulike vlooie word meer gereeld as mannetjies versamel. C. canis is meer algemeen op honde in sommige lande soos Griekeland, Iran en Turkye.

Tabel 1

Opsomming van C. felis gashere anders as katte en honde a.

Spesie (Gewoonsnaam, Wetenskaplike naam)Streek(e)/LandeKommentaarSleutelverwysings
Afrikaanse dwerg-egel Atelerix albiventrisTanzanië2de mees algemene ektoparasiet[28]
Gewone opossum Didelphis masupialisFrans Guyana [29]
Gedomesticeerde esel Equus asinusIsraelernstige bloedarmoede[30]
Gemak skape Ovis ariesIsrael, Iran, EthiopiëSeisoenale allergiese dermatitis[31,32,33]
Oosterse katoenstertkonyn Sylvilagus floridianusVerenigde Statein dieretuin omgewing[34]
Europese krimpvarkie Erinaceus europaeusDuitsland7,9% krimpvarkies besmet[35]
Gaselle Gazelle gazelleIsraelin dieretuin[36]
Bok Capra aegagrus hircusEygpt, Iran, Ethiopië [32,33,37]
Goue kat Catopuma temminckiiThailand [38]
Grys ​​jakkals Urocyon cinereoargenteusMexiko [39]
Grizzly beer Ursus arctos horribilisVerenigde Statein dieretuin[34]
Minste wesel Mustela nivalisEygptserologiese studie[37]
Maanhaarwolwe Chrysocyon brachyurusBrasiliëin dieretuin[40]
Margay Leopardus wiediiPeruin dieretuin[41]
Moerasbokke Blastocercecus dichotomusBrasiliëin dieretuin[42]
Noorweë rot Rattus norvegicusChina, Eygpt [37,43]
Wasbeer Procyon lotorWest Virginia, Virginia, Verenigde State van Amerika [44,45]
Rooi jakkals Vulpes vulpesVirginia, Suid-Carolina, Verenigde State van Amerika [45,46]
Dakrot Rattus rattusEygpt [37]
Rüppel’s jakkals Vulpes rueppelliEygptserologiese studie[37]
Suid-Amerikaanse jas Nasua nasuaBrasiliëstedelike woude[47]
Gestreepte skunk Mephitis mephitisConnecticut, Verenigde State [48]
Viriginia opossum Didelphis virginianaVerenigde State [34,45,46,49]
Waterbuffel Bubalus bulalisIndië [50]

a Linardi en Santos [14] het 41 spesies soogdiere en 1 voëlspesie in Brasilië aangemeld.

In Nigerië is 200 katte ondersoek waarvan 13% gehad het C. felis [51]. In Hawassa, Ethiopië, was daar 'n hoë voorkoms van ektoparasiete op katte en honde met 67% van katte en 82,9% van honde wat besmet was met C. felis [52]. C. felis is nie algemeen in Suid-Afrika nie, maar is van 'n hond in Johannesburg geneem [26].

In 'n opname van 214 honde was 110 (51,4%) seropositief vir anti-vlooi IgE in Japan, wat aandui dat honde op 'n tyd besmet is. Honde in noordelike gebiede van Japan wat vermoedelik vlooivry is, was ook seropositief [53]. ’n Opname onder 324 rondloperhonde in Indië het aangedui dat 24% besmet is waarvan C. felis bestaan ​​uit 10,4% [54]. Slegs in Thailand C. felis is op katte gevind terwyl C. orientis is op honde gevind [55]. Rondloper katte (n = 200) in Taipei is ondersoek en 82% is besmet met C. felis [56]. ’n Opname van 83 honde uit drie streke van Iran het gelei tot 407 vlooie waarvan 67,5% was C. felis [57]. In 'n ander studie, langs die grens tussen Irak en Iran, is 802 honde en 50 katte ondersoek, waarvan 2,4% van honde en 65% van die katte besmet was met C. felis [58]. Slegs 2 van 126 honde in die suidweste van Iran is besmet C. felis [59]. Van die vlooie wat van 70 rondloperhonde in Noord- en Sentraal-Iran versamel is, was 19,9% van hulle C. felis [60]. In 'n studie in Israel is 340 rondloperkatte ondersoek waarvan 54,7% besmet was met C. felis. Vlooie is elke maand met die hoogste getalle in die herfs herwin [61].

In Australië was 98,8% van die 2500 vlooie wat ingesamel is C. felis en 'n enkele haplotipe van die koks2 geenvolgorde is gevind [62]. In Borneo is 195 honde ondersoek en 1965 vlooie versamel waarvan 25,4% was C. felis, die oorblywende wese C. orientis [63]. C. felis is van beide katte en honde in Guam versamel [64].

Baie van die onlangse opnames is regoor Europa gedoen. ’n Opname van ektoparasiete en endoparasiete van 1519 katte van sewe lande in Europa het bevind dat 15,5% van die katte wat na veeartsenyklinieke gebring is, met vlooie besmet is. Van die katte wat aan bloedarmoede gely het, was 93.5% hoogs besmet met vlooie [65]. In die suide van Pole was slegs 3 van die 225 parasitiese insekte wat van troeteldiere versamel is C. felis [66]. Toe honde en katte in die Tsjeggiese Republiek ondersoek is, was 60%. C. felis, wat aan die kosmopolitiese behoort koos1 haplotipe. 'n Nuwe haplotipe is gevind in beide die Tsjeggiese Republiek en Roemenië [67]. 'n Opname van 1342 honde en 1378 katte wat aan 22 verskillende klinieke in Serwië aangebied is, het bevind dat 79,2% van die vlooie was C. felis met die meeste wat van Julie tot September op katte gevind word [68]. In Hongarye is 2267 honde geïnspekteer waarvan 115 honde besmet was met C. felis en 23 van 100 katte wat geïnspekteer is, was besmet C. felis. Vlooie was meer algemeen van landelike diere as van stedelike diere [69]. In die weste van Hongarye het 71% van die 82 katte wat ondersoek is C. felis [70]. In Turkye is 48 honde ondersoek en 43,8% is met vlooie besmet. C. felis is gevind op 4,2% van die honde met gemiddeld 5 vlooie/hond. Daar was geen seisoenale patrone nie [71]. In Tirana, Albanië, is 128 honde en 26 katte ondersoek vir ektoparasiete waarvan 5% van die honde en 100% van die katte besmet was met C. felis. Vlooie is die hele jaar deur teëgekom [72]. In 'n ander studie, van Tirana, is 131 huiskatte ondersoek vir ektoparasiete met 52% wat besmet is met C. felis. C. felis is deur die hele jaar ingesamel met 48,8% wat in die herfs van September tot November geneem is [73]. Vier klinieke in Albanië het 602 honde in besit van kliënte ondersoek en gevind dat 3,0% besmet is met C. felis [74]. ’n Opname in Duitsland het bevind dat 5,1% van honde en 14,3% van katte met vlooie besmet is. Van die vlooie wat versamel is, was 81,1%. C. felis en daar was geen verskille in stedelike vs. landelike besmettingsyfers nie [75]. Nog 'n opname in Duitsland het bevind dat 71,1% van honde en 83,5% van katte besmet is met C. felis. Die verhoogde voorkoms oor die afgelope dekades kan te wyte wees aan temperatuurbeheerde behuising [35]. In Frankryk is 392 honde wat met vlooie besmet was, ondersoek en 86,6% van die vlooie was C. felis. C. felis is oral in Frankryk binne en buite gevind. Van die vlooie wat versamel is van honde wat op hoogtes 𾐀 m woon, was slegs 11,2% C. felis vergeleke met 32.5% C. canis [76].

Een-en-dertig klinieke in die VK is ondervra en 'n totaal van 2653 honde en 1508 katte is ondersoek waarvan 21,1% van die katte en 6,8% van die honde besmet was. C. felis was die mees algemene vlooi met 98,9% op katte en 93,2% op honde [77]. Van die 138 vlooie wat in die herfs en winter in die VK versamel is, was 96%. C. felis. Die volwasse vroulike katvlooie het deur die herfs en winter voortgegaan om oösiete volwasse te maak [78].

In Serwië, van die 1484 honde wat van verskeie stede na klinieke gebring is, was 26,3% met vlooie besmet, waarvan 71,9% was C. felis. Die hoogste besmettingsyfers was van Junie tot Oktober [79]. In Griekeland was 13,7% van vlooie wat van honde versamel is C. felis, die oorblywende wese C. canis [80]. ’n Opname in Suid-Italië gevind C. felis op 16.3% van die 1376 honde wat ondersoek is [81]. Vlooie is deur die jaar opgespoor met die grootste voorkoms tussen Junie en Oktober. In 'n ander studie in Italië was 80,3% van die vlooie wat van 73 honde en 44 katte versamel is, C. felis [82]. Van die 3032 vlooie wat van 1084 honde van 42 plekke in Spanje versamel is, was 81,7% C. felis. C. felis was die volopste in die vroeë somer en laat herfs [83]. In 'n ander opname van Spanje het 77 veeartsenyklinieke 1938 vlooie van 217 katte ingesamel, waarvan 98,4% was C. felis. Daar was laer besmettingskoerse in warm somermaande en algehele vlooie oorvloed was positief geassosieer met reënval [84]. In Griekeland is 341 rondloperkatte ondersoek en 24,3% is besmet met C. felis. Katte met lang hare (Ϥ cm lank) het aansienlik meer ektoparasiete gehad as kortharige katte met 42,3% van die ektoparasiete wat C. felis [85]. Van 242 rondloperhonde wat ondersoek is, was 46,2% met een van hulle besmet C. felis of C. canis in Griekeland [86].

In Noord-Amerika het 'n opname van 200 wilde katte van noord-sentraal-Florida bevind dat 92,5% van hulle besmet is met C. felis. Die hoogste vlooietellings was in Junie en Julie (16,6�,3 vlooie per kat) en die laagste van Augustus tot September (7,7 tot 8,4 vlooie per kat) [87]. C. felis is aangemeld van honde in Suid-Carolina [46]. In Georgië is 2518 vlooie van honde versamel, waarvan 61% was C. felis. Drie vroulike vlooie is vir elke mannetjie ingesamel. Die oorgrote meerderheid vlooie is van Augustus tot Oktober [88] versamel. Van 673 vrylopende katte wat in die sentrale VSA ondersoek is, het 71,6% vlooie gehad, waarvan 97,2% was C. felis [89]. C. felis is algemene en wydverspreide vlooi van troeteldiere in Wes-Virginië en Virginia. Vlooie is in elke maand gevind met Junie, September en Oktober as die hoogste en April die laagste [44,45]. In Mexiko was ongeveer 30% van die honde (1803) en katte (517) wat ondersoek is, met vlooie besmet. Van die 4215 vlooie wat ingesamel is, was 81,1%. C. felis. Daar was geen seisoenale variasies in die vlooivoorkoms nie [45]. Net so, van die 358 katte wat in 'n ander studie ingesluit is, was 53% met vlooie besmet. Van die 2985 vlooie wat ingesamel is, was 89%. C. felis [90]. In Aguasclientes, Mexiko, is 863 honde ondersoek en 38% van die 629 vlooie wat versamel is, is C. felis met die hoër voorkoms in die lente en somer [91]. Op die eiland St. Kitts was 26% van 100 rondloperkatte besmet met C. felis [92]. Vlooie was die mees algemene ektoparasiet in huise in Costa Rica met 83% van honde wat besmet is met C. felis [93].

In Suid-Amerika is die mees uitgebreide opnames in Brasilië gedoen. Agt-en-tagtig mak honde wat in die buitelug gewoon het, is maandeliks vir slegs een jaar ondersoek C. felis is ingesamel. Daar was geen beduidende korrelasie tussen temperatuur en besmettingsindeks nie en daar was 'n negatiewe assosiasie tussen besmettingsindeks en reënval [94]. Paz et al. [94] het tot die gevolgtrekking gekom dat seisoenale verskille in C. felis was waarskynlik as gevolg van klimaatstoestande in spesifieke streke van Brasilië. In 'n soortgelyke studie is honde van 'n plaas in Brasilië vir 1 jaar ondersoek en twee spesies vlooi is versamel, C. felis en P. irritans. Die aantal katvlooie was aansienlik groter op langhare honde as op korthare honde [95]. Van 292 katte wat aan 'n sterilisasie-/onstergaanprogram voorgelê is, was 60% besmet C. felis [96]. In landelike noordooste van Brasilië is 18 van 29 honde besmet C. felis [97]. In twee landelike streke van Brasilië, van die 328 honde wat ondersoek is C. felis is gevind op 43,9 tot 87,3% van die honde, afhangende van die ligging en seisoen van die jaar [98]. In die noordooste van Brasilië is 300 stedelike en 322 landelike honde ondersoek en 23,2% is besmet met C. felis. Meer landelike honde is besmet as stedelike honde [99]. In Brasilië, C. felis was die mees algemene vlooi op honde [100].

In ander Suid-Amerikaanse lande is 107 honde van die huishoudelike-wild-koppelvlak in Sentraal-Chili ondersoek en die volgende vlooie is versamel: C. felis (74.3%), C. canis (58.4%), Pulex sp. (11.8%) [101]. Studies in sentraal Chili dui daarop dat wilde jakkalse (Pseudalopex griseus) en kleiner grisonne (Galictus cuja) kan vlooie en moontlike siektes met mak honde deel. Vyftig honde is in Santiago, Concepción en Osorno, Chili ondersoek en van die 1000 vlooie wat in elke stad versamel is C. felis verteenwoordig 80,5, 38,4 en 6,6%, onderskeidelik. Osorno is meer landelik as die stedelike stad Santiago en dit kan die verskille in spesiesamestelling verklaar [102]. In Columbia is 140 honde en 30 katte ondersoek en van die 3448 vlooie wat ingesamel is, was 93,3% C. felis [103]. C. felis is uit Frans-Guyana oor katte en honde gerapporteer [29].

C. felis is 'n opportunistiese voerder en is op 'n wye verskeidenheid wilde gashere versamel. 'n Lys van ander gashere word in Tabel 1 verskaf.

2.2. Biologie en Lewensgeskiedenis

Volwasse C. felis het 'n sirkadiese ritme getoon met maksimum aktiwiteit wat ongeveer 9 uur in die ligfase plaasgevind het [104]. Paring het nooit buite die gasheer plaasgevind nie. Vlooie moet voortdurend voed vir maksimum paring en inseminasie om plaas te vind. Spermoordrag en die inseminasie van wyfies deur mannetjies wat op bloed van membrane gevoer is, was onderskeidelik 84 en 45%. Die jeughormoon-analoë (JHs), metopreen en pyriproxyfen, kan indirek paringsukses reguleer deur spermoordrag te stimuleer [105]. Mans wat soutoplossings of proteïenvrye diëte gevoer het, het nie vrouens geïnsemineer nie [106]. Die blootstelling van vlooie aan die gasheer se liggaamstemperatuur en die hoeveelheid voeding was twee faktore wat inseminasie beïnvloed het [107]. Die paringsgedrag van C. felis is in detail beskryf [108,109]. Slegs gevoede mannetjies het probeer om met ongevoede of gevoede wyfies te paar. Die meerderheid van paring het plaasgevind by 38 ଌ wat die liggaamstemperature van katte en honde is. Interessant genoeg blyk dit dat 'n chloroform:metanol-ekstrak van maagdelike wyfies 'n seksferomoon bevat. Vroulik C. felis met baie mannetjies gepaar [109].

Ongeveer 25% van vlooie wat van die pelage van katte versamel is, is binne 5 minute verswelg en byna almal het binne 1 uur gevoed. Die gemiddelde duur van voeding was 25 en 10 min vir onderskeidelik vroulike en manlike vlooie [110]. Vlooiewyfie het aansienlik meer droë fekale druppels geproduseer as mannetjies. Manlike en vroulike volwasse vlooie het egter soortgelyke hoeveelhede proteïen in hul fekale druppels geproduseer [111].

Aansienlik meer vlooie is op die kop en nek van katte versamel in vergelyking met die ventrale liggaam. Die minste vlooie is op pote en stert versamel [56]. Sodra volwasse vlooie hulself op 'n gasheer gevestig het (48 uur), was die beweging na 'n onbesmette gasheer laag (3.7%) [112]. Ongeveer 33% van die oorspronklike vlooie was na 72 uur onverklaarbaar. Groter getalle vlooie is verwyder deur versorging van vlooiallergiese katte in vergelyking met normale katte. Vroulike vlooie het minder eiers geproduseer op katte met vlooi allergiese dermatitis (FAD) as vlooie op normale katte, alhoewel voeding dieselfde was. Een of ander onbekende faktor het moontlik die aantal eiers wat op FAD-katte geproduseer het, verminder [113]. Die doeltreffendheid van versorging deur katte om katvlooie te verwyder, het gewissel van 4,1 tot 17,6% van sy vlooilas daagliks. Die gemiddelde langlewendheid van vlooie op die gasheer was 7,8 dae en wyfies het 38,4 eiers per dag gelê [114]. Sodra vlooie die gasheer bereik het, blyk gasheerversorging 'n beduidende mortaliteitsfaktor te wees.

'n Multiplekse PCR-toets is ontwikkel wat bloedmaaltye van vlooie van mense, katte, hoenders en rotte kan bepaal. Mense en katte was die belangrikste bloedbronne vir C. f. sterkylus [115]. Nog 'n vooruitgang met behulp van intydse PCR was die vermoë om menslike, rotte en bok-DNS op te spoor C. felis kunsmatig gevoer tot 72 uur na voeding [116]. Nog 'n nuwe PCR-tegniek is ontwikkel wat sensitief en spesifiek is vir bloed wat deur katvlooie ingeneem word [117]. Verhoogde geenuitdrukking tydens bloedtoevoer C. felis is ondersoek en het 'n aantal gene onthul wat tydens voeding geaktiveer is. Die proteïene van hierdie gene kan belangrik wees in bloedvertering, sellulêre aktiwiteite en beskerming tydens voeding. Dit kan nuwe weë vir beheer oopmaak [118]. Die speekselbestanddele, sialome, van C. felis sluit baie klein polipeptiede met onbekende funksie in. Dele van die sialome van C. felis is soortgelyk aan dié van X. cheopis [119].

Aspekte van springgedrag is ondersoek, wat daarop dui dat beide C. canis en C. felis is hoogs aangepas vir die beveiliging van groot bewegende gashere. C. felis het 'n vinniger springspoed (gemiddeld 3,6 m/s) as X. cheopis (gemiddeld 1,4 m/s) [120]. Die gemiddelde hoogte van spronge vir C. canis was 15,5 cm en 13,2 cm vir C. felis, die hoogste sprong is 25 en 17 cm vir C. canis en felis, onderskeidelik. Die gemiddelde lengte van spronge vir C. canis en felis was onderskeidelik 30,4 en 19,9 cm [121].

Wanneer vlooibesmette katte in 'n kamer met vloerbedekking gehou is, het die vlooi-eiers en -larwes rondom die troeteldier se voer- en rusplekke opgehoop [122]. Linardi et al. [123] het berig dat bloed van 9 verskillende soogdiere en voëls onvoldoende voeding was met slegs 33% van die larwes wat verpoppe. Vroeë instars is afhanklik van noodsaaklike dieetkomponente en spandeer gevolglik meer tyd in daardie koskolle. Larwes spandeer die meeste tyd in kolle met volwasse fekale bloed en vlooi-eiers [124]. Gespuitdroogde beesbloed was 'n bevredigende laboratoriumdieet vir katvlooilarwes [125]. Slegs 13,3% van larwes het by volwassenes ontwikkel wanneer vlooiontlasting gevoer is, vergeleke met 90% wanneer vlooiontlasting en nie-lewensvatbare vlooi-eiers gevoer is. Larwes het egter nie op vlooi-eiers alleen ontwikkel nie [126]. Al die C. felis larwes wat op volwasse fekale materiaal en bevrore katvlooi-eiers gevreet het, het tot volwassenes ontwikkel, terwyl slegs 6,6% wat op fekale bloed gevoed het tot volwassenes ontwikkel het. Larwes het 㸠 vlooi-eiers verteer toe hulle tot volwassenes ontwikkel het. Dit kan as 'n bevolkingsregulerende faktor dien [127]. Daar is 'n direkte positiewe verband tussen gisverbruik en kokonvorming [128]. Slegs 3de stadiums het eiers geëet terwyl alle stadiums gis geëet het. Kaal papies is verteer deur 3de stadium larwes, terwyl papies binne kokonne beskerm is teen predasie. Substrate soos matte bied larwes beskerming teen kannibalisme en verhoog hul kanse om suksesvol tot volwassenes te ontwikkel. Benewens spesifieke voedingstowwe, is die relatiewe humiditeit in die omgewing van kritieke belang vir ontwikkeling. Larwes neem aktief water op wanneer die RH > 53%. Pre-papies neem aktief water op wanneer die RH tussen 75 en 93% is. Papies en volwassenes neem nie aktief water uit die atmosfeer nie [129].

Larwes het die hele jaar deur in die buitelug in noord-sentrale Florida oorleef. Van September tot November was oorlewing so hoog as 84,6%. In Junie en Julie het eiers in 20� dae tot volwassenes ontwikkel terwyl dit in die winter 36� dae geneem het. Onvolwasse stadiums het ryp in beskermde mikrohabitatte oorleef [130]. Manlike voorpapies en papies ontwikkel ongeveer 20% stadiger as wyfies [130,131]. By 15.5 ଌ kom sommige volwassenes so laat as 155 dae na eierneerlegging te voorskyn [131], wat duidelik die belangrikheid van die papie en vooropgekome volwasse stadium toon om ongunstige toestande te oorleef.

Oor die jare was dit van algemene belang vir IPM-praktisyns om modelle te ontwikkel wat die begin van vlooiseisoene kan voorspel. 'n Meteorologiese model is ontwikkel om 'n indeks van weeklikse aktiwiteit en 'n indeks van kumulatiewe aktiwiteit oor 12 weke te verskaf. Slegs buitelugaktiwiteit van vlooie is oorweeg in die ontwikkeling van die model [132]. Om 'n hond binnenshuis of beeste te hou, het die voorkoms van katvlooie wat op taai kaartjies op die vloere van huishoudings in Yunnan Provinsie, China gevang is, verhoog en sodoende hul model beïnvloed [133].

C. felis is bekend dat dit talle endosimbionte het, maar hul rol bly grootliks onbekend. In Australië, C. felis het minder bakteriese diversiteit gehad as 'n inboorling Echidnophaga vlooispesies [67]. Albei spesies is deur die endosymbiont oorheers Wolbachia. Wolbachia wissel tussen verskillende soorte vlooie en die praktiese implikasies is onbekend [134]. 'n Intestinale gregarine, Steinima ctenocephali, het nie die opkomsyfers of oorlewing van vlooie beïnvloed nie. Vlooilarwes met die gregarine het vinniger ontwikkel as dié sonder hulle [135]. 'n Tryponsomatied Leptomonas ctenocephali is gevind in die spysverteringskanaal van volwasse katvlooie, maar sy vermoë om patogenies vir vlooie of die gashere te wees, moet nog bepaal word [136].


Genomiese handtekeninge van konvergente aanpassing by Alpynse omgewings in drie Brassicaceae spesies

Dit is lank reeds bespreek in watter mate verwante spesies soortgelyke genetiese meganismes ontwikkel om by soortgelyke omgewings aan te pas. Die meeste studies wat sulke konvergensie dokumenteer, het óf verskillende afstammelinge binne spesies gebruik óf slegs 'n beperkte gedeelte van die genoom ondersoek. Hier het ons ondersoek of soortgelyke of verskillende stelle ortoloë gene betrokke was by genetiese aanpassing van natuurlike populasies van drie verwante plantspesies tot soortgelyke omgewingsgradiënte in die Alpe. Ons het heel-genoom saamgevoegde populasievolgorde gebruik om genoomwye SNP-variasie in 18 natuurlike populasies van drie Brassicaceae (Arabis alpina, Arabidopsis halleri en Cardamine resedifolia) van die Switserse Alpe te bestudeer. Ons het eers de novo konsep verwysingsgenome vir al drie spesies saamgestel. Ons het toe populasie en landskap genomiese ontledings uitgevoer met

3 miljoen SNP's per spesie om te soek na gedeelde genomiese handtekeninge van seleksie en aanpassing in reaksie op soortgelyke omgewingsgradiënte wat op hierdie spesies inwerk. Gene met 'n teken van konvergente aanpassing is teen aansienlik hoër getalle gevind as wat toevallig verwag is. Die naaste verwante spesiepaar het die hoogste relatiewe oorverteenwoordiging van gedeelde aanpassingstekens getoon. Boonop is die geïdentifiseerde gene van konvergente aanpassing verryk vir nie-sinonieme mutasies, wat die funksionele relevansie van hierdie gene suggereer, selfs al het baie van die geïdentifiseerde kandidaatgene tot dusver onbekende of swak beskryf funksies gebaseer op vergelyking met Arabidopsis thaliana. Ons kom tot die gevolgtrekking dat aanpassing by heterogene Alpe-omgewings in verwante spesies deels gedryf word deur konvergente evolusie, maar dat die meeste van die genomiese handtekeninge van aanpassing spesie-spesifiek bly.

Sleutelwoorde: Alpe omgewing Brassicaceae aanpassing omgewingsvereniging genoom samestelling genoom skanderings.

© 2020 John Wiley & Sons Bpk.

Syfers

Studie stelsel. (a) Die drie studiespesies van die Brassicaceae-familie. Van links…

Gedeelde handtekeninge van aanpassing in...

Gedeelde handtekeninge van aanpassing in bayescan uitskieter-gene. Getoon is die aantal...

Gedeelde handtekeninge van aanpassing in...

Gedeelde handtekeninge van aanpassing in gene wat met omgewingsfaktore geassosieer word. Vir elke omgewing...


3 Metodes

3.1 Muise

Alle muise wat in die eksperimente gebruik is, is by Australian BioResources (Moss Vale, NSW, Australië) geteel en by die Garvan Institute of Medical Research in spesifieke patogeenvrye omgewings gehou. Die Garvan Diere-etiekkomitee het alle muisprotokolle en -prosedures goedgekeur.

C57BL/6 (WT) muise is van die Australian BioResources gekoop. Om te genereer Lrba −/− muise, 'n enkelgids-RNA met die volgorde 5'-TTAACTGAGTTGCGGTCACA TGG -3' (PAM onderstreep) is saam met Cas9 mRNA in C57BL/6-sigote ingespuit. Vier van die gevolglike stigtermuise was homosigoties vir 'n 8 bp delesie wat Chr3:86445 392–86 445 399 (Build GRCm38) in ekson 37 van die LRBA alleel elimineer.

HyHEL10-transgeen (SWHEL) muise is voorheen beskryf. 45 Hierdie muise dra 'n enkelkopie VH.10 anti-HEL swaarketting veranderlike streek koderende ekson gerig op die endogene IgH alleel plus veelvuldige kopieë van VH.10-k anti-HEL ligketting transgeen. SWHEL muise is op 'n CD45.1 aangebore (Ptprc a/a ) C57BL6 agtergrond. Vir eksperimente waar SWHEL selle is oorgedra na LRBA-tekorte muise, SWHEL met muise gekruis is Jool1-knockout muise 46 om endogene te voorkom Igh of Igk geen-herrangskikking, sodat al die ontwikkelende B-selle HyHEL10 uitgedruk het. Dit het verseker dat nr lrba +/+ T-selle is oorgedra in LRBA-tekorte muise vir hierdie eksperimente.

Daarbenewens het SWHEL met muise gekruis is lrba −/− muise om HyHEL10-transgeniese B-selle te genereer wat ontbreek Lrba.

Vir alle eksperimentele intervensies is diere van beide geslagte in elke eksperimentele groep gebruik en gepas vir getalle mannetjies en wyfies in toets- en kontrolegroepe. Diere is uitgesluit indien hulle voor werwing enige kliniese abnormaliteite tydens roetine fisiese ondersoek getoon het.

3.2 Beenmurgchimere en SRBC-immunisering

Ontvanger C57BL/6 Jool1 −/− muise 8-12 weke oud is bestraal met 425 cGy met behulp van 'n X-RAD 320 Biologiese Bestraler (Precision X-Ray, North Branford, CT, VSA). Skenkerbeenmurg is vanaf femurs, humeri en tibia in B-selmedium geaspireer wat RPMI (Gibco, Carlsbad, CA, VSA) met 10% hitte-geïnaktiveerde fetale kalfserum (Gibco), 2 mml -glutamien en 100 U/ml penisillien bevat RPMI media (Gibco). Teen 15 uur na bestraling is ontvangermuise oorgeplant met 'n binneaarse inspuiting van 5–10 × 10 6 beenmurgselle, bestaande uit 'n mengsel van 50% van CD45.1 aangebore C57BL/6 muise en 50% van C57BL6 (CD45.2) muise wat ook was Lrba −/− of Lrba +/+ .

Ongemanipuleerde muise 8 weke oud, en beenmurg chimeras 8 weke na murgoorplanting, is geïmmuniseer met 2 × 10 8 SRBC's wat binneaars toegedien is.

3.3 Rekombinante HEL-proteïene

Rekombinante HEL 3X is gemaak as afgeskei proteïene in Pichia pastoris gis (Invitrogen, Carlsbad, CA, VSA) en gesuiwer van kultuursupernatante deur ioonuitruilchromatografie soos voorheen beskryf. 26, 27, 45 Proteïene is gestoor in fosfaatgebufferde soutoplossing by 1-2.5 mg ml -1 by -80 °C. Voor gebruik is monsters ontdooi en by 4 °C vir 'n maksimum van 8 maande gestoor. Met ontdooiing is proteïenkonsentrasies deur spektrofotometrie by 280 nm bepaal.

3.4 SRBC vervoeging en oordrag

HEL-proteïene is ontsout in Konjugasiebuffer (gedistilleerde water met 0.35 m d -mannitol (Sigma, St Louis, MO, VSA) en 0.01 m natriumchloried (Sigma)). Vir hierdie proses is PD-10 kolomme (Amersham, Piscataway, NJ, VSA) met 30 ml Konjugasiebuffer geëquilibreer. Honderd mikrogram proteïen is op elke kolom gelaai en deur die kolom gedruk met behulp van 2.5 ml Konjugasiebuffer. Vir elutie van die proteïen is 3.5 ml Konjugasiebuffer bygevoeg en die HEL-proteïen is as fraksies in die volgende volumes versamel: 250, 1000, 250, 250 en 250 μl. Proteïenkonsentrasies van elke fraksie is deur spektrofotometrie bepaal.

Vir konjugasie is SRBC's in 30 ml fosfaatgebufferde soutoplossing per 6-8 × 10 9 selle gewas en dan een keer in die Konjugasiebuffer. SRBC's is dan hersuspendeer in 'n finale volume van 1000 μl konjugasiebuffer in 'n 50 ml Falcon-buis wat 10 μg ml -1 HEL 3X bevat. Die oplossing is vir 10 min op 'n platformwip op ys gemeng. Honderd mikroliter van 100 mg ml −1 N-(3-dimetielaminopropyl)-N-etielkarbodimiedhidrochloried (Sigma) is toe bygevoeg en die oplossing is vir 'n verdere 30 min op ys gemeng. Bevestiging van suksesvolle konjugasie is uitgevoer deur vloeisitometriese analise van SRBC met behulp van AlexaFluor 647-gekonjugeerde HyHEL9-teenliggaampie (in-huis gegenereer).

Binneaarse oordragte van 3 × 10 4 SWHEL B-selle per ontvangermuis saam met 2 × 10 8 HEL 3X SRBC soos voorheen beskryf. 26

3.5 Hematologie en vloeisitometrie

Rooibloedselle en bloedplaatjiegetalle is bepaal in bloed wat van die stert-aar in EDTA (Sarstedt, Noordryn-Wesfale, Nümbrecht, Duitsland) buise versamel is en op 'n Sysmex XT-2000iV outomatiese hematologie ontleder, Kobe, Hyōgo Prefektuur, Japan, ontleed.

On the day of harvest organs were collected into B-cell medium, cell suspensions passed through a 70 μm cell strainer (Falcon, Corning, NY, USA). Fc receptors were blocked with unlabelled anti-CD16/32 (eBioscience, San Diego, CA, USA) before staining. To detect HEL 3X -binding cells, cells were stained with 200 ng ml −1 HEL 3X , followed by AlexaFluor 647-conjugated HyHEL9.

Anti-IgG1-FITC (BD Pharminigen, San Diego, CA, USA) stains were followed by 5% mouse serum before staining for other surface molecules. CD4-BV786 (BD Pharminigen), CD8-APCCy7 (BD Pharminigen), CD62L-PerCPCy5.5 (BD Pharminigen) CD44-FITC (BD Pharminigen) and CD25-PE (BD Pharminigen) were used as surface stains. For the intracellular stains, CTLA-4-APC (eBioscience) and FOXP3-EF450 (eBioscience) cells were first permeabilised using FOXP3 Staining Permeabilisation Kit (eBioscience) according to the manufacturer's instructions. Cells were filtered using 35 μm filter round-bottom FACS tubes (BD Pharminigen) immediately before data acquisition on an LSR II analyser (BD Pharminigen).

Cytometer files were analysed with the FlowJo Software (FlowJo LLC, Ashland, OR, USA).

3.6 Single-cell FACS sorting

Cell suspensions were prepared and GC B cells were identified using flow cytometry. Single-cell sorting into 96-well plates (Thermo Fisher Scientific, Boston, MA, USA) was performed on the FACSAria or FACSAriaIII (BD Pharminigen). B cells from each mouse were analysed individually to ensure that over-representation of one particular clone did not affect the mutation analysis. Die VDJH. exon of the Hy10 heavy-chain gene was amplified from genomic DNA by PCR, sequenced and analysed as described previously. 27

3.7 Enzyme-linked immunosorbent assay

High-binding plates (Corning, NY, USA) were coated with the indicated Ig isotypes at 5 μg ml −1 (IgG2b (BD Pharminigen), clone: R9-91 IgA (BD Pharminigen), clone: C10-3 IgG1 (BD Pharminigen), clone: A85-1 IgM (BD Pharminigen), clone: 11/41 IgG3 (BD Pharminigen), clone: R2-38 IgG2a(b) (BD Pharminigen), clone: R11-89 IgE (BD Pharminigen), clone: R35-72). Bound serum antibody was quantified using Igκ (BD Pharminigen). Antibody levels were quantified against isotype-specific standards (IgG2b BD, IgA BD, IgG1 BD, IgM BD, IgG3 BD, IgG2a(b) (Southern Biotech, Birmingham, AL, USA) and IgE (BioLegend, San Diego, CA, USA)).

3.8 Viral infection

Mice were infected intravenously with 2 × 10 6 plaque-forming units of LCMV clone 13. T-cell stimulation with LCMV peptide, tetramer staining, surface staining and intracellular cytokine staining were performed as described previously. 47 , 48 , 49 MHC I LCMV tetramers were purchased from the Biomolecular Resource Facility, JCSMR, ANU, ACT, Australia, while the MHC II LCMV GP66–77 tetramer was obtained from the NIH Tetramer Core Facility (Emory University, Atlanta, GA, USA).

3.9 Statistical analysis

GraphPad Prism 6 (GraphPad Software, San Diego, CA, USA) was used for data analysis. When the data were normally distributed, two-tailed Student's t-test was performed for analysis. Welch's correction was used if variances were not equal. For all tests P<0.05 was considered as being statistically significant. In all graphs presented error bars indicate mean and standard distribution. *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001 and ****P<0.0001.

3.10 ACKNOWLEDGMENTS

We thank the Garvan Institute ABR, GMG and Flow Cytometry facilities for expert animal husbandry, genotyping and cell sorting. This work was supported by NHMRC Project Grant 1108800, NHMRC Program Grants 1016953 and 1113904, NIH Grant U19 AI100627 and NHMRC Fellowship 1081858, and by the Ritchie Family Foundation.

Die skrywers verklaar geen botsing van belange nie.

LRBA deficiency decreases CTLA-4 on CD4 effector/memory and Tregs. Flow cytometric analysis of spleen cells from age- and sex-matched Lrba −/− (blue) or WT (red) mice at 6 (n=6) or 26 weeks (n=4) of age. (ac) CTLA-4 expression on CD4 memory/effector T cells. (a) Representative flow cytometry plots of permeabilised CD4 + FOXP3 − cells from 6-week-old mice showing % CTLA-4 + CD44 hi cells and histograms of CTLA-4 in the CD4 + CD44 hi CTLA-4 + population in 6- and 26-week- old mice. Lrba +/− are indicated in pale blue. Graphs show (b) the number of CTLA-4 + CD4 + CD44 hi FOXP3 − cells and (c) CTLA-4 mean fluorescence intensity (MFI) in individual mice and arithmetic mean for each genotype and age group. (dg) CTLA-4 expression on CD4 + Treg cells. (d) Representative plots of permeabilised CD4 + cells showing the % FOXP3 + Treg cells in 6-week-old mice. Representative Treg histograms and MFI for: (e) CTLA-4 (f) FOXP3 (g) CD25. Statistical analysis was carried out using t-test: *P<0.05 **P<0.01 ***P<0.001 ****P<0.0001. Data are representative of one experiment.

Absence of immune dysregulation disease in LRBA-deficient mice. (af) Analysis of sex-matched WT (red) and Lrba −/− (blue) mice at 6 weeks of age, showing individual results and means for each group. (ac) Flow cytometric analysis of spleen, showing the numbers of: (a) CD4 + or CD8 + T-cell subsets of central memory (CD62L + CD44 + ), effector memory (CD62L − CD44 + ), naïve (CD62L + CD44 − ) or Tregs (CD4 + FOXP3 + ). (b) B cells (B220 + ) and subsets of transitional 1 (T1, B220 + CD93 + CD23 − ), transitional 2 and 3 (B220 + CD93 + CD23 + ), marginal zone (B220 + CD21 + CD23 − ), mature follicular (B220 + CD93 − CD23 + ) and B-1 (B220 − CD19 + ) B cells per spleen. (c) neutrophils (B220 − MHC II − Ly6G + CD11b + ) and NK lymphocytes (B220 − CD8 − MHC II − NK1.1 + ). (d) CD86 mean fluorescence intensity (MFI) on marginal zone and follicular B cells. (e) Flow cytometric analysis of bone marrow, showing % of lymphocytes that are pro-B cells (B220 + CD43 int ), pre-B cells (B220 + CD43 − IgM − ), immature B cells (B220 int CD43 − IgM + IgD − ), transitional B cells (B220 hi CD43 − IgM + CD24 + IgD lo ) and mature B cells (B220 hi CD43 − IgM + CD24 − IgD + ). (f) Flow cytometric analysis of thymus, showing number of CD8 − CD4 − double-negative (DN), double-positive (DP), CD8 + or CD4 + single-positive, or CD4 + FoxP3 + Treg cells. N=6 per group. Data are representative of one experiment. (g) Titres of IgG2b, IgA, IgG1, IgM, IgG3 Ig2Ga(b) and IgE antibodies in the serum of unimmunised mice, determined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). N=10 per group. Representative of two comparable experiments. Statistical analysis was carried out using t-test: **P<0.01.

Decreased peritoneal B-1 B cells in LRBA-deficient mice. Flow cytometric analysis of peritoneal cavity lymphocytes from sex-matched WT (red) and Lrba −/− (blue) mice at 6 (n=6) or 26 (n=4) weeks of age, showing individual results and means for each group. (a en b) Percentage of lymphocytes that are T cells (B220 − IgM − CD23 − CD5 + ), B-2 cells (CD19 − B220 hi ), B-1 cells (CD19 + B220 lo IgM + CD23 − ), B-1a cells (CD19 + B220 lo IgM + CD23 − CD5 + ) and B-1b cells (CD19 + B220 lo IgM + CD23 − CD5 − ). (c en d) Representative flow cytometric plots showing gating IgM, CD23, B220 and CD19 staining for B-1 and B-2 cells and representative CD5 histograms of B-1 cells showing gates on CD5+ B-1a and CD5- B-1b cells from mice at 6 (c) and 26 (d) weeks of age. Statistical analysis was carried out using t-test: *P<0.05 **P<0.01. Data are representative of one experiment.

Cell-autonomous loss of CTLA-4 on LRBA-deficient T cells in bone marrow chimeras. Irradiated Rag1 −/− recipient mice were transplanted with a bone marrow mixture comprising 50% CD45.1 + Lrba +/+ cells and 50% CD45.2 + cells that were either Lrba −/− of Lrba +/+ (WT). One hundred percent CD45.2 + Lrba −/− of Lrba +/+ (WT) marrow was transplanted into a parallel group of Rag1 −/− recipients. At 8 weeks after transplantation, the chimeric mice were immunised with SRBCs three times 3 days apart and blood was analysed by flow cytometry 62 days after the first immunisation. Lines connect paired values for CD45.1 and CD45.2 cells in individual chimeric mice. (a) Percentage of CD45.2 + Lrba −/− (blue) or Lrba +/+ (WT, red) cells among the indicated lymphocyte subsets in individual mixed chimeric mice and arithmetic means: B cells (B220 + ), T cells (CD3 + ), CD4 + T cells, effector CD4 + T cells (CD25 + , CD44 hi ), CD8 + T cells, effector CD8 + T cells (CD25 + , CD44 hi ) and Tregs (CD4 + FOXP3 + ). (be) Analysis of CD4 + FOXP3 − cells. (b) Representative plots of intracellular CTLA-4 and CD44 gated on CD45.1 + (WT) or CD45.2 + (WT or Lrba −/− ) CD4 + FOXP3 − cells. (ce) Analysis of CTLA4 + CD44 + CD4 + FOXP3 − cells, showing: (c) percentage among the CD45.1 + or CD45.2 + subsets of total T cells (d) representative CTLA-4 histograms (e) CTLA-4 MFI values. Dotted lines represent CD45.2+ (Lrba +/+ or Lrba −/− ) cells in mixed chimeras solid lines represent equivalent cells in 100% Lrba +/+ or Lrba −/− chimeras. (fj) Analysis of CD4 + FOXP3 + cells. (f) Representative flow cytometric plots of CD45.2 + CD4 + cells, showing % Tregs. (g) CTLA-4 MFI values for each chimeric mouse. (h) Representative intracellular CTLA-4 histograms. (ek) Representative intracellular FOXP3 histograms. (j) Representative CD25 histograms. Statistical analysis was carried out using t-test between mice or paired t-test when cells were from the same chimeric mouse: *P<0.05 **P<0.01 ***P<0.001 ****P<0.0001. N=5 per group. Data are representative of one experiment.

Response of LRBA-deficient mice to chronic systemic viral infection. C57BL/6 Lrba +/+ (WT) (red) or Lrba −/− mice (blue) were infected intravenously with 2 × 10 6 plaque-forming unit (PFU) LCMV clone 13 to induce chronic viral infection. At 20 days after infection, spleen cells were analysed by flow cytometry. (a) Analysis plots of spleens, showing % of lymphocytes that are CD44 hi effector/memory cells in individual mice with arithmetic means. (b en c) Representative flow cytometric plots (b) and anlaysis plots (c) showing % of CD8 + T cells binding MHC I tetramers loaded with LCMV peptides GP33–41 or NP396–404, or the % of CD4 + cells binding MHC II tetramers fused with LCMV peptide GP66–77 in individual mice with arithmetic means. (d) Representative histograms showing TIM3 staining on NP396–404 MHC I tetramer-binding CD8 + T cells in WT and Lrba −/− mice, and MFIs in individual animals for TIM3, CD160 and PD-1. Similar trends were seen with the GP33–41 tetramer. (e) Representative LY6C staining on GP66–77 MHC II tetramer-binding CD4 + T cells, and MFI's in individual animals for LY6C, PSGL1 and PD-1. (f) IFNγ + MFI of the IFNγ + T cells (top) and % TNFα + within the IFNγ + cells. Representative IFNγ and TNFα histograms are shown for the NP396 peptide-stimulated cells. Statistical analysis was carried out using t-test: *P<0.05 **P<0.01. N=5 per group. Data are representative of one experiment. IFNγ, interferon-γ.

Normal GC formation and affinity maturation by LRBA-deficient B cells. CD45.1 congenic C57BL/6 recipient mice, with WT LRBA, were injected intravenously with 30 000 HyHEL10 + SWHEL spleen B cells from Lrba −/− of Lrba +/+ C57BL/6 donor mice. The recipient mice were immunised two times on days 0 and 4 after B-cell transfer with HEL 3X -SRBC, or unconjugated SRBC for a control group of recipients, and spleen cells were analysed by flow cytometry, sorting and single-cell Igh sequencing on day 15. (a) Total Fas hi CD38 − B220 + GC B cells per spleen of individual mice, and arithmetic mean for each group. (b) Donor-derived HyHEL10 + CD45.2 + CD45.1 − GC B cells per spleen. (c) Affinity-matured cells, measured as % donor-derived GC B cells stained brightly with 200 ng/ml HEL 3X . (d) IgG1-switched cells, measured as % of donor-derived GC B cells. (e) Light-zone CD86 + CXCR4 − GC B cells, measured as % of donor-derived GC B cells. (f) CD86 MFI on donor-derived GC B cells. (g) Number of VDJH. amino-acid changing or silent nucleotide substitutions per donor-derived GC B cell. (h) Percentage of donor-derived GC B cells with affinity-increasing VDJH. mutations S31R, Y53D or Y58F. (ek) Percentage of donor-derived GC B cells with substitutions at each VDJH. amino-acid position. (j) Co-occurrence of S31R, Y53D and Y58F mutations (rows) in individual cells (columns) sorted from separate recipient mice (boxes). Data are pooled from two independent experiments with comparable results. N=9 mice per HEL 3X -immunised group and four unconjugated controls. Statistical analysis was carried out using t-test: *P& lt0.05.

Normal GC formation and affinity maturation by LRBA WT B cells in LRBA-deficient recipients. The 30 000 HyHEL10 + SWHEL B cells from Rag1 −/− CD45.1 congenic mice, with WT LRBA, were injected into the circulation of Lrba −/− (n=13, blue symbols) or Lrba +/+ (n=13, red symbols) C57BL/6 recipient mice, so that all T- and B-cell specificities other than the HyHEL10 + B cells were derived from the recipient mice. The recipient mice were immunised two times with HEL 3X -SRBC on days 0 and 4 after B-cell transfer, or unconjugated SRBC for a control group of recipients, and spleen cells analysed by flow cytometry, sorting and single-cell Igh sequencing on day 15. (a) Total Fas hi CD38 − B220 + GC B cells per spleen of individual mice, and arithmetic mean for each group. (b) Donor-derived HyHEL10 + CD45.2 − CD45.1 + GC B cells per spleen. (c) IgG1-switched cells, measured as % of donor-derived GC B cells. (d en e) Relative cell surface of CD86 MFI on (d) all B220 + B cells or (e) donor-derived GC B cells, normalised to mean of Lrba +/+ recipient group in each experiment. (f) Representative plots of donor-derived GC B cells, and gates on light-zone (LZ, CD86 hi CXCR4 lo ) and dark-zone (CD86 lo CXCR4 hi ) GC cells. (g) Relative cell surface CD86 MFI on LZ donor-derived GC B cells, normalised to mean of Lrba +/+ recipient group in each experiment. (h) Number of VDJH. amino-acid changing or silent nucleotide substitutions per donor-derived GC B cell. (ek) Percentage of donor-derived GC B cells with substitutions at each VDJH. amino-acid position. (j) Percentage of donor-derived GC B cells with affinity-increasing VDJH. mutations S31R, Y53D or Y58F. (k) Co-occurrence of S31R, Y53D and Y58F mutations (rows) in individual cells (columns) sorted from separate recipient mice (boxes). Data are pooled from two independent experiments with comparable results. Statistical analysis was carried out using t-test: **P<0.01 ***P<0.001.

Filename Beskrywing
imcb201750-sup-0001.jpgapplication/jpeg, 144.6 KB Supplementary Figure S1
imcb201750-sup-0002.jpgapplication/jpeg, 240.9 KB Supplementary Figure S2
imcb201750-sup-0003.jpgapplication/jpeg, 206.7 KB Supplementary Figure S3
imcb201750-sup-0004.jpgapplication/jpeg, 159.3 KB Supplementary Figure S4
imcb201750-sup-0005.jpgapplication/jpeg, 105.8 KB Supplementary Figure S5
imcb201750-sup-0006.docxapplication/docx, 21.5 KB Supplementary Figure Legends

Neem asseblief kennis: Die uitgewer is nie verantwoordelik vir die inhoud of funksionaliteit van enige ondersteunende inligting wat deur die skrywers verskaf word nie. Enige navrae (behalwe ontbrekende inhoud) moet aan die ooreenstemmende outeur vir die artikel gerig word.


Kyk die video: Evidence for Natural Selection. Evolution. Biology. FuseSchool (September 2022).