Honeybee gene find ends 150-year search

موضوعات : مقالات

Honeybee gene find ends 150-year search

Honeybee gene find ends 150-year search August 21, 2003 The genetic signal that makes a honeybee male or female has been identified by researchers in Germany, the U.S. and Norway. The finding, published in the August 22 issue of the journal Cell, shows how male bees can have no father, a scientific puzzle going back over 150 years and the explanation for why bees, ants and wasps often form colonial societies. It could also make it easier to breed honeybees. The researchers found that female bees have two different versions of a gene called csd, one from each parent, that form an active protein that triggers female development. Unfertilized eggs, which have only one copy of csd from the mother, default to being males. In 1845, a Polish parish priest called Johann Dzierzon proposed that male bees have no fathers: They develop from unfertilized eggs, while females grow from fertilized eggs. Later work showed that Dzierzon was right. Male bees have half as many genes (haploid) as females, which get a set of genes from each parent (diploid). About one-fifth of animal species including all ants, bees and wasps use a similar haplodiploid system of sex determination, but the actual genes and mechanisms involved are not well understood. Martin Beye and Martin Hasselmann from the Martin Luther University of Halle/Wittenberg, Germany, and Robert Page and Kim Fondrk at the University of California, Davis, isolated a honeybee gene called complementary sex determiner, or csd. Csd exists in 19 alternative versions, or alleles, Page said. Female bees have two copies of csd which are always different alleles. Males have only one copy. The researchers worked out the DNA sequence of four csd alleles and found that they were highly variable. But the same alleles were found in both males and females, showing that there are no alleles for "maleness" or "femaleness." Studies on developing eggs showed that in both males and females, the csd gene becomes active about 12 hours after eggs are laid and remains active throughout development. In collaboration with Stig Omholt of the Agricultural University of Norway, the researchers used RNA interference to block activity of the csd gene. Female eggs developed into insects with male gonads. The same treatment had no effect on male eggs. The scientists think that the proteins made by the two different versions of csd in a female pair up to form a single unit which acts on the next step in sex determination, probably by affecting the expression of other genes. If only one type of csd is made, no active protein is formed and the bee grows into a male. "The csd gene is the major invention that enabled the evolution of the ants, bees and wasps and their complex societies by enabling the evolution of haplodiploidy," Page said. Because males have just one set of genes, sisters that work together in the nest share more genes in common with each other than they would with their own sons and daughters. But this also has a downside for bee breeders. When bees are inbred to select desired traits, fertilized eggs with two copies of the same csd allele can occur. These eggs develop into sterile diploid males. Worker bees find and kill these sterile males as larvae. That means that inbred honeybee colonies quickly die out. "This problem has haunted bee breeding since the 1940s. As we understand more, there will be ways to get around this problem," Page said. Beekeepers could set up matings with bees of different csd type, or find ways to manipulate the gene to get viable crosses. Breeding bees is hard enough already. Wild bees mate only once, in flight to their new nest. In the 19th century, Gregor Mendel, who discovered the principles of inheritance in pea plants, also tried to breed bees without success. In the 1940s, Harry H. Laidlaw, Jr. now a professor emeritus of entomology at UC Davis, and others pioneered methods for artificial insemination of bees, allowing selective breeding for the first time. But attempts to create long-lived inbred strains generally failed.

ترجمه توسط گوگل در ادامه مطلب

 


زنبور عسل ژن یافتن به پایان می رسد 150 سال گذشته جستجو در

زنبور عسل ژن یافتن به پایان می رسد 150 سال گذشته جستجو در آگوست 21 ، 2003 سیگنال ژنتیکی که باعث می شود یک مرد یا زن زنبور عسل توسط محققان در آلمان ، آمریکا و نروژ شناسایی شده است.یافته ، در شماره 22 آگوست مجله سلول به چاپ رسید ، نشان می دهد که چگونه مرد از زنبورها می توانند بدون پدر ، یک معمای علمی که بیش از 150 سال و توضیح برای چرا زنبورها ، مورچه ها و زنبورهای اغلب شکل جوامع استعماری داشته باشند.همچنین می تواند آن را آسان تر به پرورش و اصلاح نژاد زنبور عسل.محققان دریافتند که زنبور زن ، دو نسخه مختلف از یک ژن به نام CSD ، یکی از هر یک از والدین است که پروتئین فعال که باعث توسعه زنان را تشکیل می دهند.بارورنشده تخم مرغ ، که تنها یک کپی از CSD از مادر ، به طور پیش فرض به مرد بودن.در سال 1845 ، یک بخش یا ناحیه قلمرو کشیش کلیسا کشیش لهستانی به نام یوهان Dzierzon پیشنهاد که زنبور نر هیچ پدران آنها را از تخم بارور نشده توسعه ، در حالی که زنان از تخم مرغ های بارور شده رشد می کنند.کارهای بعدی نشان داد که Dzierzon درست بود.زنبورها مرد نیمه به عنوان بسیاری از ژن ها (هاپلوئید) را به عنوان زن ، که مجموعه ای از ژن از هر یک از والدین (دیپلوئید).حدود یک پنجم از گونه های جانوری از جمله تمام مورچه ها ، زنبورها و زنبورهای استفاده از یک سیستم haplodiploid مشابه تعیین جنسیت مشخص است ، اما ژن های واقعی و مکانیسم های درگیر به خوبی درک نشده است.مارتین Beye و مارتین Hasselmann از دانشگاه مارتین لوتر هاله / Wittenberg ، آلمان ، و رابرت صفحه و کیم Fondrk در دانشگاه کالیفرنیا ، دیویس ، جدا یک ژن زنبور عسل به نام ضمیر یا صفت جنس مکمل ، و یا CSD.CSD در 19 نسخه جایگزین ، و یا آلل وجود دارد ، صفحه گفت.زنبورها زنان دارای دو نسخه از CSD است که همیشه از آلل های مختلف است.مردان تنها یک کپی است.محققان کار می کرد توالی DNA از چهار آلل CSD و دریافتند که آنها بسیار متغیر بودند.اما آلل مشابه در هر دو جنس نر و ماده یافت شد ، نشان دادن که هیچ آلل برای "عامل مردانگی شناخته" و یا "femaleness."مطالعات انجام شده بر روی تخم مرغ در حال توسعه نشان داد که در هر دو جنس نر و ماده ، ژن CSD فعال در مورد 12 ساعت پس از تخم مرغ هستند گذاشته می شود و فعال در سراسر توسعه باقی مانده است.در همکاری با Stig Omholt دانشگاه کشاورزی نروژ ، محققان با استفاده از تداخل RNA برای جلوگیری از فعالیت ژن CSD است.تخم مرغ ماده به حشرات با غدد تناسلی مردان توسعه یافته است.رفتار مشابه به حال هیچ تاثیری بر روی تخم مرغ مرد.دانشمندان فکر می کنم که پروتئین ساخته شده توسط دو نسخه مختلف از CSD در یک جفت زن تا تشکیل یک واحد که در گام بعدی در تعیین جنسیت مشخص عمل می کند ، احتمالا مؤثر بیان ژن دیگر.اگر فقط یک نوع از CSD ساخته شده است ، بدون پروتئین فعال شکل گرفته است و زنبور رشد می کند را به یک مرد است."ژن CSD اختراع بزرگ است که امکان تکامل مورچه ها ، زنبورها و زنبورهای و جوامع پیچیده خود را با امکان تکامل haplodiploidy ،" گفت.از آنجا که مردان تنها با یک مجموعه ای از ژن ها ، خواهران که با هم کار می کنند در لانه سهم ژن های مشترک با یکدیگر از آنها را با فرزندان و دختران خود.اما این همچنین دارای یک حرکت نزولی برای پرورش دهندگان زنبور عسل است.هنگامی که زنبورها غریزی به صفات مورد نظر را انتخاب کنید ، تخم مرغ بارور با دو نسخه از همان آلل CSD می تواند رخ دهد.این تخم مرغ را به مردان استریل دیپلوئید توسعه.زنبوران کارگر را در پیدا کردن و کشتن این مرد استریل به عنوان لارو است.این بدان معناست که مستعمرات غریزی زنبور عسل به سرعت می میرند.این مشکل تا به پرورش زنبور عسل از 1940s خالی از سکنه شده است. همانطور که ما را در درک بیشتر ، راه هایی برای دور زدن این مشکل وجود خواهد داشت ، "صفحه است.زنبورداران می تواند راه اندازی matings با زنبورها از نوع CSD مختلف ، و یا پیدا کردن راه هایی برای دستکاری ژن را به صلیب قابل دوام.زنبور عسل پرورش به اندازه کافی سخت در حال حاضر است.زنبور وحشی همسر فقط یک بار ، در پرواز به لانه جدید خود را.در قرن 19th ، گرگور مندل که اصول توارث در گیاهان نخود کشف ، همچنین سعی در پرورش و اصلاح نژاد زنبور عسل بدون موفقیت.در 1940s ، هری H. Laidlaw ، جونیور در حال حاضر استاد ممتاز بازنشسته حشره شناسی در دانشگاه یو سی دیویس و دیگران پیشگام روش برای تلقیح مصنوعی زنبور ، اجازه می دهد پرورش انتخابی برای اولین بار.اما تلاش برای ایجاد سویه غریزی عمر طولانی به طور کلی شکست خورده است.


  • نویسنده : mellifera
  • تاریخ : جمعه 13 آبان ماه 1390
  • 1563 بازدید
  • 0 نظر