stringtranslate.com

Transmisión vertical

La transmisión vertical de simbiontes es la transferencia de un simbionte microbiano del padre directamente a la descendencia. [1]   Muchas especies de metazoos portan bacterias simbióticas que desempeñan un papel mutualista , comensal o parásito . [1]   Un huésped adquiere un simbionte mediante transmisión horizontal , vertical o mixta. [2]

Trascendencia

Se produce una interdependencia compleja entre huésped y simbionte. [3] El acervo genético del simbionte es generalmente más pequeño y más sujeto a la deriva genética . [4] En la verdadera transmisión vertical, los resultados evolutivos del huésped y el simbionte están vinculados. [5] Si hay transmisión mixta, puede introducirse nuevo material genético . [6] Generalmente, los simbiontes se asientan en nichos específicos e incluso pueden transferir parte de su genoma al núcleo huésped. [7]

Consecuencias evolutivas

Beneficios

El mecanismo promueve una presión evolutiva estrechamente acoplada, lo que hace que el huésped y el simbionte funcionen como un holobionte . [8]

Desventajas

Los obstáculos evolutivos conducen a una menor diversidad de simbiontes y, por tanto, a una menor resiliencia . De manera similar, esto reduce en gran medida el tamaño efectivo de la población . En última instancia, sin una afluencia de nuevo material genético, la población se vuelve clonal .  Las mutaciones tienden a persistir en los simbiontes y acumularse con el tiempo. [9]

Modos de transmisión

matrilineal

línea germinal

Dado que el óvulo aporta los orgánulos y tiene más espacio y oportunidades para que los simbiontes intracelulares pasen a generaciones posteriores, es un método muy común de transmisión vertical. [1]   Los simbiontes intracelulares pueden migrar desde el bacteriocito a los ovarios y incorporarse a las células germinales. [10]

Nacimiento vivo

Los bebés humanos adquieren su microbioma de sus madres, de todos los ámbitos donde hay contacto. Esto incluye potencialmente la vagina , el tracto gastrointestinal , la piel , la boca y la leche materna de la madre . [11] Estas rutas son típicas si el parto es vaginal y el bebé es amamantado. Cuando ocurren otras acciones, como el parto por cesárea , la alimentación con biberón o los antibióticos maternos durante la lactancia, estos modos de transmisión vertical se interrumpen. [12] [13]

Por línea paterna

Aunque es extremadamente rara, la Rickettsia se transmite a Nephotettix cincticep a través de la línea paterna en el espermatozoide . [14]

aposimbiótica

Las lombrices de tierra (Eisenia) tienen un simbionte extracelular, Verminephrobacter . En lugar de pasar a través del óvulo en la línea germinal, las crías son aposimbióticas cuando todavía están en la cápsula del óvulo; sin embargo, adquieren Verminephrobacter antes de que se rompa la cápsula del óvulo, por lo que sigue siendo una transmisión vertical. [15]

Arquetipos bien estudiados

Pulgones del guisante y Buchnera

Los pulgones de los guisantes no obtienen todos los aminoácidos necesarios de su dieta.  Buchnera , sintetiza los necesarios en una relación obligada. [10]   

Piojos y Candidatus Riesia pediculicola

El piojo de la cabeza ( Pediculus humanus )  tiene una relación simbiótica obligada con Candidatus Riesia pediculicola. El piojo proporciona refugio y protección, mientras que las bacterias proporcionan vitaminas B esenciales . C. riesia vive en el bacteriocito pero pasa a los ovarios para transmitirse a la siguiente generación. [16] [17]

Referencias

  1. ^ abc Brillante, Monika; Bulgheresi, Silvia (marzo de 2010). "Un viaje complejo: transmisión de simbiontes microbianos". Reseñas de la naturaleza Microbiología . 8 (3): 218–230. doi :10.1038/nrmicro2262. ISSN  1740-1534. PMC  2967712 . PMID  20157340.
  2. ^ Koga, Ryuichi; Bennett, Gordon M.; Cryan, Jason R.; Morán, Nancy A. (2013). "Reemplazo evolutivo de simbiontes obligados en un linaje de insectos antiguo y diverso". Microbiología Ambiental . 15 (7): 2073–2081. doi :10.1111/1462-2920.12121. ISSN  1462-2920. PMID  23574391.
  3. ^ Perotti, M. Alejandra; Clarke, Heather K.; Turner, Bryan D.; Braig, Henk R. (28 de septiembre de 2006). "Rickettsia como bacteria obligada y micetómica". La Revista FASEB . 20 (13): 2372–2374. doi :10.1096/fj.06-5870fje. ISSN  0892-6638. PMID  17012243. S2CID  30841294.
  4. ^ Wernegreen, JJ; Morán, NA (1 de enero de 1999). "Evidencia de deriva genética en endosimbiontes (Buchnera): análisis de genes codificadores de proteínas". Biología Molecular y Evolución . 16 (1): 83–97. doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a026040 . ISSN  0737-4038. PMID  10331254.
  5. ^ Vautrin, Emilia; Vavre, Fabrice (1 de marzo de 2009). "Interacciones entre simbiontes transmitidos verticalmente: ¿cooperación o conflicto?". Tendencias en Microbiología . 17 (3): 95–99. doi :10.1016/j.tim.2008.12.002. ISSN  0966-842X. PMID  19230673.
  6. ^ Quigley, Kate M.; Warner, Patricia A.; Bahía, Línea K.; Willis, Bette L. (diciembre de 2018). "Transmisión inesperada en modo mixto y regulación genética moderada de comunidades de Symbiodinium en un coral inquietante". Herencia . 121 (6): 524–536. doi :10.1038/s41437-018-0059-0. ISSN  1365-2540. PMC 6221883 . PMID  29453423. 
  7. ^ Pequeño, Tatjana; Maier, Uwe G.; Leister, Darío (2009). "Transferencia de ADN de los orgánulos al núcleo: la genética idiosincrásica de la endosimbiosis". Revisión anual de biología vegetal . 60 (1): 115-138. doi :10.1146/annurev.arplant.043008.092119. PMID  19014347. S2CID  8292855.
  8. ^ Morris, J. Jeffrey (19 de octubre de 2018). "¿Cuál es el concepto de evolución del hologenoma?". F1000Investigación . 7 : 1664. doi : 10.12688/f1000research.14385.1 . ISSN  2046-1402. PMC 6198262 . PMID  30410727. 
  9. ^ Smith, Noel H.; Gordon, Stephen V.; de la Rua-Domenech, Ricardo; Clifton-Hadley, Richard S.; Hewinson, R. Glyn (septiembre de 2006). "Cuellos de botella y escobas: la evolución molecular de Mycobacterium bovis". Reseñas de la naturaleza Microbiología . 4 (9): 670–681. doi :10.1038/nrmicro1472. ISSN  1740-1534. PMID  16912712. S2CID  2015074.
  10. ^ ab Simonet, Pierre; Gaget, Karen; Balmand, Séverine; Ribeiro Lopes, Mélanie; Parisot, Nicolás; Bühler, Kurt; Duport, Gabrielle; Vulsteke, Veerle; Febvay, Gerard; Heddi, Abdelaziz; Charles, Hubert (20 de febrero de 2018). "Muerte de células bacteriocíticas en el sistema simbiótico pulgón del guisante / Buchnera". Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias . 115 (8): E1819-E1828. Código Bib : 2018PNAS..115E1819S. doi : 10.1073/pnas.1720237115 . ISSN  0027-8424. PMC 5828623 . PMID  29432146. 
  11. ^ Bäckhed, Fredrik; Roswall, Josefina; Peng, Yangqing; Feng, Qiang; Jia, Huijue; Kovatcheva-Datchary, Petia; Li, Yin; Xia, Yan; Xie, Hailiang; Zhong, Huanzi; Khan, Muhammad Tanweer (mayo de 2015). "Dinámica y estabilización del microbioma intestinal humano durante el primer año de vida". Célula huésped y microbio . 17 (5): 690–703. doi : 10.1016/j.chom.2015.04.004 . PMID  25974306.
  12. ^ Cox, Laura M.; Yamanishi, Shingo; Sohn, Jiho; Alekseyenko, Alejandro V.; Leung, Jacqueline M.; Cho, Ilseung; Kim, Sungheon G.; Li, Huilin; Gao, Zhan; Mahana, Douglas; Zárate Rodríguez, Jorge G. (agosto de 2014). "La alteración de la microbiota intestinal durante una ventana crítica de desarrollo tiene consecuencias metabólicas duraderas". Celúla . 158 (4): 705–721. doi :10.1016/j.cell.2014.05.052. PMC 4134513 . PMID  25126780. 
  13. ^ Domínguez-Bello, María G.; Costello, Elizabeth K.; Contreras, Mónica; Magris, Magda; Hidalgo, Glída; Más ardiente, Noé; Caballero, Rob (29 de junio de 2010). "El modo de parto da forma a la adquisición y estructura de la microbiota inicial en múltiples hábitats corporales en los recién nacidos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 107 (26): 11971–11975. Código Bib : 2010PNAS..10711971D. doi : 10.1073/pnas.1002601107 . ISSN  1091-6490. PMC 2900693 . PMID  20566857. 
  14. ^ Watanabe, K.; Yukuhiro, F.; Matsuura, Y.; Fukatsu, T.; Noda, H. (20 de mayo de 2014). "Transmisión simbionte vertical intraesperma". Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias . 111 (20): 7433–7437. Código Bib : 2014PNAS..111.7433W. doi : 10.1073/pnas.1402476111 . ISSN  0027-8424. PMC 4034255 . PMID  24799707. 
  15. ^ Davidson, Seana K.; Stahl, David A. (1 de enero de 2006). "Transmisión de bacterias nefridiales de la lombriz de tierra Eisenia fetida". Microbiología Aplicada y Ambiental . 72 (1): 769–775. Código Bib : 2006ApEnM..72..769D. doi :10.1128/AEM.72.1.769-775.2006. ISSN  0099-2240. PMC 1352274 . PMID  16391117. 
  16. ^ Sasaki-Fukatsu, Kayoko; Koga, Ryuichi; Nikoh, Naruo; Yoshizawa, Kazunori; Kasai, Shinji; Mihara, Minoru; Kobayashi, Mutsuo; Tomita, Takashi; Fukatsu, Takema (1 de noviembre de 2006). "Bacterias simbióticas asociadas con los discos estomacales de piojos humanos". Microbiología Aplicada y Ambiental . 72 (11): 7349–7352. Código bibliográfico : 2006ApEnM..72.7349S. doi :10.1128/AEM.01429-06. ISSN  0099-2240. PMC 1636134 . PMID  16950915. 
  17. ^ El ADN humano extraído de liendres de momias antiguas arroja luz sobre la ascendencia sudamericana. SciTechDaily, 28 de diciembre de 2021. Fuente: Universidad de Reading.