Φυλογεωγραφική μελέτη του μυδιού της Μεσογείου Mytilus galloprovincialis σε σχέση με τη διπλή μονογονική κληρονομικότητα του μιτοχονδριακού DNA.

 
This item is provided by the institution :
University of Crete
Repository :
E-Locus Institutional Repository
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share



1998 (EN)
Φυλογεωγραφική μελέτη του μυδιού της Μεσογείου Mytilus galloprovincialis σε σχέση με τη διπλή μονογονική κληρονομικότητα του μιτοχονδριακού DNA.

Ladoukakis, Emmanouel
Λαδουκάκης, Εμμανουήλ

Ζούρος, Ελευθέριος

Το μιτοχονδριακό DNA (mtDNA) χρησιμοποιηείtαι συχνότατα για φυλογενετικές και πληθυσμιακές μελέτες στα ζώα. Οι μελέτες αυτές στηρίζονται στην αρχή της μητρικής κληρονόμισης του mtDNA. Τα μύδια του γένους Mytilus δείχνουν ένα διαφορετικό τρόπο μεταβίβασης του mtDNA που καλείται Διπλή Μονογονική Κληρονομικότητα (ΔΜΚ). Σύμφωνα με αυτό το μηχανισμό, τα θηλυκά είναι ομοπλασμικά για ένα τύπο mtDNA που καλείται F, και τον οποίο μεταβιβάζουν τόσο στους θηλυκούς, όσο και στους αρσενικούς τους απογόνους. Αντίθετα τα αρσενικά είναι ετεροπλασμικά για ένα F τύπο κι έναν άλλο ο οποίος εμφανίζεται αποκλειστικά στα αρσενικά (ο Μ τύπος). Τα αρσενικά μεταβιβάζουν τον Μ τύπο μόνο στους αρσενικούς τους απογόνους αλλά όχι στους θηλυκούς. Το διπλό σύστημα μεταβίβασης και η έλλειψη ανασυνδυασμού των μιτοχονδριακών γονιδιωμάτων, οδηγεί στην ύπαρξη δύο διαφορετικών γραμμών mtDNA: την F και την Μ. Έχουν παρατηρηθεί αρσενικά τα οποία δεν περιέχουν Μ τύπο και στο σπέρμα τους περιέχεται F τύπος mtDNA. Αυτό δίνει τη δυνατότητα εμφάνισης ενός καινούργιου Μ τύπου ο οποίος είναι συγγενέστερος στη νουκλεοτιδική του αλληλουχία με τα μόρια της F γραμμής. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται «αρρενοποίηση» του F τύπου, και οδηγεί στην εμφάνιση αρσενικών που είναι ετεροπλασμικά για δύο τύπους που ανήκουν στην F γραμμή. Χρησιμοποιήσαμε αυτό το σύστημα για να μελετήσουμε τη φυλογεωγραφία του μυδιού της Μεσογείου Mytilus galloprovincialis. Για δείγματα από τη Μαύρη Θάλασσα, την Ανατολική Μεσόγειο και τις Ευρωπαϊκές ακτές του Ατλαντικού ανιχνεύθηκε η ποικιλότητα για τα μιτοχονδριακά γονίδια της COIII και 16S rDNA, με τη χρήση μιας μεθόδου PCR-RFLP, και συνολικά 5 διαφορετικά περιοριστικά ένζυμα. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι όλα τα θηλυκά (εκτός από δύο) εμφανίζονται ομοπλασμικά και τα περισσότερα αρσενικά εμφανίζονται ετεροπλασμικά. Όπως αναμενόταν, οι F και οι Μ απλότυποι ομαδοποιούνται σε διαφορετικούς κλάδους στα φυλογενετικά δέντρα. Στη Μεσόγειο και τον Ατλαντικό τα περισσότερα αρσενικά είναι ετεροπλασμικά. Όμως στη Μαύρη Θάλασσα η πλειοψηφία είναι ετεροπλασμικά για δύο F τύπους υποδεικνύοντας έτσι την ύπαρξη ενός φαινομένου αρρενοποίησης στο παρελθόν. Επιπλέον, εκτός από τα «κανονικά» ετεροπλασμικά άτομα, μερικά αρσενικά εμφανίζονται ομοπλασμικά για έναν F τύπο. Αυτά μπορεί να είναι είτε πραγματικά ετεροπλασμικά, είτε να περιέχουν αρρενοποιημένους τύπους οι οποίοι όμως διαφέρουν πολύ λίγο με τους αντίστοιχους F τύπους από τους οποίους έχουν προέλθει. Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν τη σπουδαιότητα που έχει το φαινόμενο της αρρενοποίησης στη μελέτη της φυλογεωγραφίας των ειδών του γένους Mytilus, και πιθανόν και άλλων διθύρων. (EL)
Mitochondrial DNA (mtDNA) has been extensively used for phylogenetic and population studies in animals. Interpretation of results relies on maternal inheritance of mitochondrial genomes. Mussels of the genus Mytilus show a different type of mtDNA transmission, which has been called Doubly Uniparental Inheritance (DUI). According to this mechanism, females are homoplasmic for a type of mtDNA, called type F, which they transmit to both daughters and sons. However, males are heteroplasmic for an F type and another type which appears exclusively in males (the M type). Males transmit exclusively the M type to sons, but not to daughters. The double transmission system and the lack of recombination of mitochondrial genomes imply the existence of two different lineages of mtDNA: the F and the M. Males have been observed that do not have an M type, producing sperm that contains the F type only. This provides the opportunity for the emergence of a new M lineage that is closer, in terms of sequence, to the F type genomes. This phenomenon has been termed «masculinization» of the F lineage, and will produce males heteroplasmic for types belonging to the F lineage. We have used this system to study the phylogeography of the Mediterranean mussel Mytilus galloprovincialis. Samples from the Black Sea, the Eastern Mediterranean and the Atlantic coasts of Europe were scored for variation at the mitochondrial COIII and 16S rDNA genes by using a PCR-RFLP method and a total of 5 different restriction enzymes. The results indicate that all the females (except of 2) are homoplasmic and most of the males are heteroplasmic. As expected, F and M haplotypes group separately in phylogenetic analysis. In the Mediterranean and Atlantic samples, an overwhelming majority of males are heteroplasmic for an F and an M type. However the majority of the Black Sea males are heteroplasmic for two types that belong to the F lineage, indicating the spread of M types hat resulted from masculinization events some time ago. In addition, some males from the Black Sea and Mediterranean populations appeared as homoplasmic for an F type. These could be truly homoplasmic, or reflect the existence of a masculinized F type that has diverged little from the F type from which it sprang. These results show the great importance of masculinization in interpreting the phylogeography of Mytilus species, and possibly other bivalves. (EN)

text

Πανεπιστήμιο Κρήτης (EL)
University of Crete (EN)

1998-10-07
1998-11-19




*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)