Транскриптомное изменеие мозга и вариабельность микробиома в сотах в период перехода от стадии личинки к стадии куколки у Apis mellifera
Переход от личинки к куколке у медоносных пчел ( Apis mellifera ) включает в себя обширную нейронную перестройку, однако молекулярная динамика развития мозга и ее связь с окружающей микробной средой остаются недостаточно изученными. В этом исследовании был проведен синтез транскриптомных данных мозга с метагеномным анализом, связанным с сотами, для характеристики специфических для каждой стадии молекулярных сигнатур во время метаморфоза. Секвенирование РНК мозга личинок и куколок было объединено с метагеномным анализом сот из того же образца. Транскриптомы мозга демонстрировали выраженную стадиеспецифическую дивергенцию. У куколок наблюдалось снижение активности транскрипционных регуляторов, сигнальных путей экдизона и инсулина, а также путей, связанных с ростом, наряду с повышением активности кутикулярных белков, метаболизма глутатиона и белков, связывающих одоранты. Примечательно, что многочисленные плохо аннотированные, специфичные для каждой линии локусы демонстрировали крайнюю стадиеспецифическую регуляцию. Напротив, связанные с сотами микробные сообщества оставались в целом стабильными на разных стадиях развития, хотя контролируемая ординация позволила выявить таксоны, различающиеся по стадиям, включая основных симбионтов и оппортунистических патогенов. Интегративный сетевой анализ выявил значительные корреляции между численностью потенциальных патогенов пчел в сотах и транскриптами мозга, участвующими в трансляции, стрессовой реакции и метаболической регуляции. Наши данные свидетельствуют о том, что нейронное созревание медоносных пчел в основном обусловлено внутренним транскрипционным перепрограммированием, в то время как структурированные вариации во внешней микробной среде коррелируют с экспрессией нейронных генов хозяина. Изменение микробиома сот должно быть следствием изменений условий окружающей среды и изменений в развитии хозяина. Их роль в этом процессе, а также взаимодействие иммунной системы расплода и микробиома сот, могут стать предметом будущих исследований.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/arch.70196
Переход от личинки к куколке у медоносных пчел ( Apis mellifera ) включает в себя обширную нейронную перестройку, однако молекулярная динамика развития мозга и ее связь с окружающей микробной средой остаются недостаточно изученными. В этом исследовании был проведен синтез транскриптомных данных мозга с метагеномным анализом, связанным с сотами, для характеристики специфических для каждой стадии молекулярных сигнатур во время метаморфоза. Секвенирование РНК мозга личинок и куколок было объединено с метагеномным анализом сот из того же образца. Транскриптомы мозга демонстрировали выраженную стадиеспецифическую дивергенцию. У куколок наблюдалось снижение активности транскрипционных регуляторов, сигнальных путей экдизона и инсулина, а также путей, связанных с ростом, наряду с повышением активности кутикулярных белков, метаболизма глутатиона и белков, связывающих одоранты. Примечательно, что многочисленные плохо аннотированные, специфичные для каждой линии локусы демонстрировали крайнюю стадиеспецифическую регуляцию. Напротив, связанные с сотами микробные сообщества оставались в целом стабильными на разных стадиях развития, хотя контролируемая ординация позволила выявить таксоны, различающиеся по стадиям, включая основных симбионтов и оппортунистических патогенов. Интегративный сетевой анализ выявил значительные корреляции между численностью потенциальных патогенов пчел в сотах и транскриптами мозга, участвующими в трансляции, стрессовой реакции и метаболической регуляции. Наши данные свидетельствуют о том, что нейронное созревание медоносных пчел в основном обусловлено внутренним транскрипционным перепрограммированием, в то время как структурированные вариации во внешней микробной среде коррелируют с экспрессией нейронных генов хозяина. Изменение микробиома сот должно быть следствием изменений условий окружающей среды и изменений в развитии хозяина. Их роль в этом процессе, а также взаимодействие иммунной системы расплода и микробиома сот, могут стать предметом будущих исследований.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/arch.70196