Ehitajate ja söödaotsijate geeniekspressiooni võrdlus

Palun võtke ühendustoscar.xiao@wecistanche.comrohkem informatsiooni

Tööjaotusega (DOL) seotud eeliseid käsitletakse peamiste liikumapanevate jõududena, mis soodustavad suuri evolutsiooni üleminekuid, näiteks eukarüootsete rakkude või mitmerakuliste organismide evolutsiooni. Eusotsiaalsuse arengut peetakse sageli nendest peamistest evolutsioonilistest üleminekutest viimaseks. Sotsiaalsed putukad pakuvad eelist üleminekufaaside uurimiseks, kuna mitte kõik sotsiaalsed putukad ei ole superorganismid (st liigid, mille puhul koloonia töötajad ei saa paljuneda ja on steriilsed), mis kvalifitseeruvad suure evolutsioonilise ülemineku saavutamisena23. Sotsiaalseid putukaid iseloomustab ka DDL, nimelt sigivate ja mittepaljunevate loomade vahel putukakoloonias. Sotsiaalses hymenoloteras, kuhu kuuluvad sipelgad ja mõned mesilased ja herilased, aga ka Blattodeani termiitides sigivad koloonias ainult üks või paar isendit (kuningannad ja termiidid ka kuningas), samas kui suurem osa koloonia isendeid , loobuge reprodutseerimisest vähemalt ajutiselt ja täitke töötaja või sõduri ülesandeid. Töötajate kasti sees eksisteerib tavaliselt ka DOL, mis on seotud töötaja vanusega (st vanuseline polüetism)*. Noored töötajad täidavad pesas ülesandeid, näiteks hoolitsevad poegade ja poegade eest, samas kui vanemad töötajad täidavad riskantsemaid ülesandeid, näiteks otsivad toitu väljaspool pesa. Sellist vanusepõhist DOL-i peetakse adaptiivseks, kuna vanematel inimestel on üldiselt lühem eluiga ja seega madalam reproduktiivväärtus (või selle kaasava sobivuse ekvivalent) kui noortel töötajatel.

Lisateabe saamiseks klõpsake siin

Tööülesannete jaotuse aluseks olevaid lähedasi molekulaarseid mehhanisme on intensiivselt uuritud sotsiaalsetes hymenopterades" 10. Vitellogeniinid(Vgs) on esile kerkinud peamiste DOL-i regulaatoritena kuningannade ja töötajate vahel-15, samuti erinevaid ülesandeid täitvate töötajate vahel 1617.künomooriumi eelisedNeed on säilitusvalgud, mis on hästi tuntud oma funktsiooni poolest munakollase prekursoridena emaste putukate oogeneesi ajal8. Näiteks kõige paremini uuritud sotsiaalse putuka, mesilase Apis mellifera puhul iseloomustab üleminekut siseruumides põetamise ülesannetelt väljas sööda otsimisele paljude geenide ekspressiooni muutumine19. Füsioloogiliselt on vanusega seotud üleminek imetamiselt toidu otsimisele seotud hemolümfi juveniilhormooni (JH) tiitri suurenemisega? 20 ja selle käivitab tsirkuleeriva Vg taseme langus1521-23. Oluline on see, et meemesilastel, kes mesilasema juuresolekul mune ei tooda, on Vg-l immunosenstsentsi inhibeeriv funktsioon2.

Võrreldes mesilastega on palju vähem teada DOL-i aluseks olevatest molekulaarsetest mehhanismidest ja eriti termiitide töötajate tööülesannete jaotusest. Termiidid (infrakord 'Isoptera, mida varem peeti iseseisvaks seltsiks "on sotsiaalsed prussakad, monofüütiline põlvnemine, mis pesitseb Blattodea sees ja mis arenes eusotsiaalsuse välja sotsiaalsest hümenopterast sõltumatult2526. Nagu sotsiaalsete hümenopterade puhul, on vanuseline polüetism levinud vanemate töötajate puhul, kes täidavad riskantsemaid ülesandeid, näiteks või kaitse2728. Samuti on kindlaks tehtud (i) et Vgs mängib olulist rolli termiitide ja töötajate vahelises DOL-is;2930, (ii) et JH tiitrid ja Vg ekspressioon on termiitide kuningannadel ** positiivselt seotud ja (iii) et mesilasemad neil on tunduvalt kõrgemad JH tiitrid kui töötajatel Termiitidel on kolm Vg koopiat, mis on ülesreguleeritud irn queens3637 ja vähemalt Cryptotermes Secunduse puhul on need kolm Vg koopiat kuninganna fenotüüpi iseloomustava geeni koekspressioonivõrgustiku liikmed (vt ka "Arutelu")30.kõrbehüatsintNeed tulemused panevad meid oletama, et Vgs ja JH ei ole mitte ainult reproduktiivse DOL-i aluseks, vaid reguleerivad ka termiitide töötajate tööjaotust, sarnaselt sotsiaalsete hümenopteradega.

Meie eesmärk oli testida, kas termiitide töötajate vaheline ülesannete jaotus on seotud samade mehhanismidega, mis on sotsiaalsete hümenopterade ülesannete jaotuse aluseks. Selleks valisime termiidiliigi, mille tööülesannete jaotust töötajate vahel on intensiivselt uuritud ja kõige paremini kirjeldatud, Macrotermes bellicosus Smeathman (Macrotermitinae)283839.M.bellicosus on seeneline termiit, mis ehitab suuri künkaid ja millel on keeruline koloonia struktuur, mis koosneb kuni mõnest miljonist inimesest, kes on jagatud nelja steriilsesse kasti: suuremad ja väiksemad töötajad ning suuremad ja väiksemad sõdurid年.flavonoidide ekstraheerimise meetod pdfDOL-i nende steriilsete kastide seas on intensiivselt uuritud, eriti alaealiste töötajate puhul283839.Nad on emased ja seega saab neid võrrelda kuningannaga.Lisaks moodustavad nad suurema osa indiviididest ja neil on kõige mitmekesisem käitumisrepertuaar. Noored alaealised töötajad hoolitsevad poegade ja mesilasema eest. Vanad alaealised töölised tegelevad ehitus- ja söödavarudega. Viimane võimaldab testida sarnase vanusega inimeste tööülesannete jaotuse põhjuseid, ületades nii vanuse ja ülesande segavat mõju, mis võib ilmneda vanusepõhist ülesannete jaotust (st vanuselist polüetismi) käsitlevates uuringutes. Lisaks kasutatakse sarnase vanusega inimesi. töötajatel on haruldane võimalus testida, kas riskantsemad ülesanded on seotud vananemisvastastesse mehhanismidesse tehtavate investeeringute vähenemisega, olenemata sisemisest vanusest. Seda eeldatakse eluloo teooriast, mis ennustab, et vanusest sõltuv suurem väline suremus juhuslike põhjuste tõttu võib valida kiirema sisemise vananemise (vananemise), mis on seotud väiksemate investeeringutega vananemisvastastesse mehhanismidesse4,2. M. bellicosuse puhul on kõik alaealised töötajad emased; meestest arenevad suured töötajad, kellel on koloonias täiesti erinevad ülesanded ja seetõttu neid selles uuringus ei käsitleta.

Cistanche on vananemisvastane toime

Testisime hüpoteesi, et alaealiste töötajate (lihtsuse huvides, edaspidi lihtsalt töötajad) puhul on söödaotsijad (edaspidi söödavarujad) halvemates füsioloogilistes tingimustes kui need, kes täidavad siseehitustöid (edaspidi ehitajad). Seega püstitasime ka hüpoteesi, et ehitajad on oma üldiste geeniekspressiooniprofiilide poolest sarnasemad kuningannadega kui söödaotsijad. Lõpuks testisime, kas ehitajad investeerivad rohkem vananemisvastasesse mehhanismi kui söödaotsijad, kuna viimastel on suurem vanusespetsiifiline välise suremuse risk.

Nende hüpoteeside testimiseks genereerisime ehitajatelt ja söödaotsijatelt peade ja rindkere transkriptoomid (koevaliku ratsionaalseks saamiseks vt Meetodid). Pärast geeniekspressiooni võrdlemist töötajate ülesannete vahel võrdlesime nende ekspressiooniprofiile kuningannade ekspressiooniprofiilidega, mis on avaldatud varasemas uuringus, milles uuriti vanuse ja kastiga seotud geeniekspressiooni erinevusi M. bellicosus'es43. Füsioloogiliste seisundite edasiseks iseloomustamiseks. Töötajate uuringute põhjal määrasime ja võrdlesime munarakkude esinemist ehitajatel ja söödavarudel.flavonoididUrotsüüdid on üks kolmest rakutüübist termiitide rasvakehas; need on lämmastikku sisaldavate jäätmete ladustamisrakud45. Urotsüütide kuhjumine võib näidata termiitide halba enesetunnet, kuigi nende roll näib olevat keeruline (üksikasju vt arutelust)t4-46. Meie uuringut täiendati endokriinsete mõõtmistega, et võrrelda, kas söödaotsijad ja ehitajad erinevad hemolümfi JH tiitrite poolest.

Tulemused

Comparison of gene expression between builders and foragers. Using a total of 14 head/thorax transcriptomes (builders: N=7; foragers: N=7), we folund 939 differentially expressed genes (DEGs) between builders and foragers (for a full list of genes, see Supplementary Material).In builders,593 genes were signifi-cantly overexpressed (Supplementary Table S1). Amongthe 'builder genes, all three genes encoding termite Vgs were especially highly expressed (log2FC>2) (täiendav tabel S2). Ehitajates oli ülesreguleeritud ka viis antioksüdantset geeni: kaks katalaase kodeerivat geeni (Cat) ja kolm geeni, mis kodeerivad superoksiidi dismutaase (SOD) (2 × CuCn, 1 × MnFe tüüpi). ATP metabolism ja glükolüütiline protsess, samuti translatsioon, ribosomaalsed geenid ja valgu transpordiga seotud geenid (täiendav tabel S3, täiendavad joonised S1-S3).

Kolmsada nelikümmend kuus geeni ekspresseeriti söödaotsijatel märkimisväärselt üle (täiendav tabel S4), kuid silmatorkavaid mustreid ei ilmnenud. Söödaotsijaid iseloomustasid järgmised GO terminid: proteiinkinaasi aktiivsus, hepariini sidumine, transkriptsiooni reguleerimine, RNA metabolism, valgu fosforüülimine ja DNA polümeraasi aktiivsus (täiendav tabel S3, täiendavad joonised S4-S6). Töötaja ülesannetega seotud geeniekspressiooni võrdlus "kuninganna geenidega". Et testida, kas ehitajates ülesreguleeritud geenid on sarnasemad geenidega, mis on tugevalt ekspresseeritud mesilasemadel, võrdlesime töötajate praeguseid ülesandespetsiifilisi ekspressioonierinevusi geenide komplektiga, mis on M. bellicosuse kuningannadel spetsiifiliselt ülesreguleeritud võrreldes kuningate ja töötajatega (edaspidi kuninganna DEG). )43.Kokku ekspresseeriti kuninganna spetsiifiliselt 713°43. 593 geenist, mis olid ehitajates võrreldes söödaotsijatega ülesreguleeritud, olid 108 (18,2 protsenti) DEG-d kuninganna DEG-d. Seevastu 346 söödageenist kattus ainult 18 (5,2 protsenti) DEG-d kuninganna DEG-dega. Seega jagasid ehitajad mesilasemadega oluliselt rohkem geene kui söödaotsijad (x²=24.15,df=1,p=8.94×10-7）). Ehitajate ja kuningannade vahel jagatud geenide hulgas olid kolm vg geeni (joonis 1).

Munarakkude ja JH tiitrite esinemine ehitajatel ja söödavarudel. Kuigi valimi suurus on väike, eeldab ehitajate ja söödaotsijate sõelumine urotsüütide olemasolu suhtes ülesande mõju. Kõigil kolmel sööda otsijal olid nähtavad urotsüüdid, samas kui (ainult) 6-l 14-st ehitajal (kontingentsianalüüs∶ x²=3.24, P=0.072; Täiendav

Arutelu

Vitellogeniin on sotsiaalsete putukate tööjaotuse aluseks olev ühisosa. Sarnaselt 24 4647-ga, antsl7) tuvastasime Vg sotsiaalsete hümenoptera ekspressiooni allareguleerimise (nt mesilase geenid toitu otsivatel termiitide töötajatel võrreldes ehitajatega. See Vg ühisvariant, et reguleerida tööülesannete jaotust põlvnemiste vahel, mis Neid lahutab enam kui 133 miljonit aastat*@, on silmatorkav. Uurisime pea ja rindkere kudesid. Seega võib tunduda üllatav tuvastada Vg-signaal, mis on seotud paljunemisega. Ometi on termiidil C. Secundus vähemalt üks nendest Vg geenidest Neofem3 ekspresseerub sarnaselt kõigis kehaosades (pea, rind, kõht)2. Lisaks näitavad hiljutised tulemused, et pea ja rindkere kuded sobivad väga hästi eluloo tunnuste304, sealhulgas kõigi kolme Vg geeni ekspressiooni uurimiseks. Rasvkeha, peamine kude, mis teadaolevalt sünteesib vitellogeniini, esineb ka rindkeres.

Ülesannete jaotuse aluseks olevad molekulaarsed mehhanismid peegeldavad reproduktiivse tööjaotuse aluseks olevaid mehhanisme. Samavõrd silmatorkav on asjaolu, et vitellogeniinid iseloomustavad ka reproduktiivset DOL-i mesilasemade ja sotsiaalsete hümenopterade ja termiitide vahel, kusjuures kuningannasid iseloomustavad kõrged toitainetingimused3050. Munasarjade põhiplaani hüpotees5l ja selle ümbersõnastamine reproduktiivse põhiplaani hüpoteesiks 21 2452 väidavad, et üksikute putukate paljunemist reguleerivad molekulaarsed geneetilised moodulid on sotsiaalse evolutsiooni käigus koopteeritud paljunemisvõimelise DOL-i aluseks. Töötajad (füsioloogiliselt) peegeldavad mitteeusotsiaalsete putukate emaste toitumis- ja haudmehooldusetappi, samas kui sotsiaalsete putukate kuningannad on füsioloogiliselt samaväärsed paljunevate üksikute putukatega. Sellest tulenevalt saab reproduktiivse DOL-i saavutada üksikute esivanemate vastavate geneetiliste moodulite ekspressiooni lahtisidumise ja heterokroonilise nihke kaudu. See hüpotees toetab sotsiaalsete hümenopterade (nt 53-55) puhul, kuid termiitide kohta on see vähem teada. Hiljutine uuring sotsiaalselt vähem keeruka termiidi C. Secundus kohta paljastas kaasekspresseeritud geenide võrgustiku, kuninganna keskmooduli (QCM), mis iseloomustab kuningannasid30.hesperidiini kasutamineOluline on see, et QCM sisaldab geene kõigist peamistest radadest, mis teadaolevalt reguleerivad eluloo tunnuseid, sealhulgas geene, mis on seotud JH signaaliülekandega, insuliini / insuliinitaolise kasvufaktori (IIS) raja ja viljakusega. QCM sisaldas ka kõigi kolme Vg ortolooge, mis iseloomustavad M. bellicosus queensi43 ja mis leidsime ehitajatel võrreldes söödaotsijatega ülesreguleeritud. See toetab meie järeldust, et ülesannete jaotus peegeldab reproduktiivse DOL-i aluseks olevaid mehhanisme. See annab esimesi vihjeid, et paljunemise põhiplaani hüpotees näib kehtivat ka termiitide puhul.

Toidu otsimine on kooskõlas halvenevate füsioloogiliste tingimustega. Nagu teistes sotsiaalsete ja üksikute putukate kohta tehtud uuringutes6, näib, et M. bellicosuse töötajate toiduotsimine on seotud madala Vg ekspressiooni ja halbade füsioloogiliste tingimustega (mida näitab munarakkude olemasolu), kuigi viimaste valimi suurus on väike. , mis nõuavad täiendavaid uuringuid. Seevastu ehitajaid iseloomustasid GO-terminid, mis näitavad valgusünteesi ja kõrge energiasisaldusega ainevahetust, sealhulgas glükolüütilisi protsesse.

Astrotsüütide roll termiitidel tundub keeruline ja öö erineb liikide lõikes*5. Termiidi Reticulitermes speratus puhul on astrotsüüte kirjeldatud kui kusihappe kujul oleva lämmastiku reservuaari, mis peaks aitama kaasa termiitide ellujäämisele, toimides antioksüdandid. Macrotermes'i liikidel, sealhulgas M bellicosus'el, on valkjate urotsüütide (uraadi või kusihappena) esinemist seostatud stressi või vanadusega8840 Kuna uuritud töötajad olid sarnases vanuses, ei seleta vanus tõenäoliselt erinevust urotsüütide esinemises. Täiendav toetus stressiga seostumisele, vähemalt mõnel liigil, pärineb C. secundusest. Oma uuringud, mis jälgisid termiitide isendeid pikema aja jooksul, näitasid, et kõigi kastide isendid võivad munarakke omandada stressirohketes tingimustes, näiteks lestadega nakatumise või halva toidukvaliteedi korral. Urotsüütide rolli mõistmiseks termiitides on vaja rohkem uuringuid.

Erinevalt sotsiaalsest Hymenopterast ei tuvastanud me aga M. bellicosuse puhul söödaotsijate ja ehitajate vahel erinevusi JH tiitrites, kuid valimi suurus on väike, eriti söödaotsijate puhul (joonis 2). . Sotsiaalsete hümenopterade uuringutes võrreldakse aga sageli põetajaid, kelle vanus on loomulikult erinev, kui katses ei kontrollita. On teada, et kõrged JH tiitrid ühtivad vananemisega üksildastel57 ja sciaalsetel putukatel23.58.59. Seetõttu näivad halvad füsioloogilised tingimused tingivat ülesande ülemineku pigem toidu otsimisele kui JH tasemele. Seda on peamiselt näidatud mõne sotsiaalse hymenoptera puhul (nt 21,

See võib viia hüpoteesini, kuidas ülesannete jaotust saab stabiilselt säilitada sotsiaalse suhtluse põhjustatud tagasisidemehhanismide tugevdamise kaudu. Kui madal toiteväärtus sunnib isendeid sööda otsima ja kui naasvad söödaotsijad on anuvate hinnangute tõttu püsivalt „kurnatud”, võib tulemuseks olla paakide stabiilne jagunemine.

Sarnaseid ideid on välja pakutud

Söödaotsijad investeerivad vähem vananemisvastastesse mehhanismidesse. Meie DEG-andmed toetavad hüpoteesi, et suurenenud vanusest sõltuv väline suremus ühtib kinnise sisemise vananemisega42. Kõrge vanusest sõltuv väline suremus võib valida lühema eluea ja vähendada investeeringuid vananemist takistavatesse mehhanismidesse. Söödaotsijatel oli antioksüdantide geenide ekspressioon madalam kui ehitajatel. Need geenid leevendavad oksüdatiivse stressi põhjustatud kahjustusi, mis on põhjustatud kõrgenenud ROS-i (reaktiivsete hapnikuliikide) tasemest6. Kokkuvõtteks kinnitavad meie tulemused hüpoteesi, et termiidid on valinud sarnased geenid sotsiaalsete hümenopteradega, mis on töötajate ülesannete jaotuse aluseks. Lisaks iseloomustavad need geenid sotsiaalsete putukate reproduktiivset DOL-i üldiselt. Lisaks näivad toitu otsivad M. bellicosuse töötajad olevat halvemas füsioloogilises seisundis kui sarnase vanusega ehitajad, mida näitab näiteks vitellogeniini geenide madalam ekspressioon, urotsüütide olemasolu ning katalaaside ja SOD-de madalam ekspressioon. suudab ROS-i taset kontrolli all hoida. See toetab hüpoteesi, et pigem individuaalne füsioloogiline seisund kui sisemine vanus käivitab ülemineku toidu otsimisele. Lõpuks, kooskõlas eluloo teooria ennustustega, et kõrge vanusest sõltuv väline suremus võib valida kiirema sisemise vananemise (vananemise), näib, et söödaotsijad investeerivad vähem vananemisvastastesse mehhanismidesse kui ehitajad, kes on välise suremuse riskidele vähem avatud.

meetodid

Transkriptsioonikatse. Transkriptsiooniandmete valimite võtmine ja genereerimine. M. bellicosuse proovid koguti Comoe rahvuspargis (koordinaadid 8946'N 3 kraad 47'W, Cote d'Ivoire). Transkriptsioonianalüüside jaoks kasutasime 14 alaealist sarnase vanusega töötajat, mida hinnati alalõualuu kulumise järgi. kirjeldatud jaotises JH ja urotsüütide andmekogumi genereerimine*. Iga isend pärines erinevast kolooniast, et saada sõltumatuid proove. Inimesi koguti ehitustööde (n=7) või toiduotsimise (n{7}}) ülesannete täitmisel. Transkriptoomid genereeriti termiitide peadest ja rindkerest. Hiljutised uuringud näitavad, et pea ja rindkere proovid sobivad kõige paremini termiitide transkriptsiooniuuringuteks, kuna nendes kudedes ekspresseeritakse eluloo tunnuste, sealhulgas mesilasemade viljakuse reguleerimise peamised teed.

Proovid valmistati ette ja genereeriti täpselt nagu meie eelmises uuringus, millest kasutasime kuninganna ekspressiooniandmeid (sealhulgas proovide ettevalmistamine ja sama isiku analüüsid)43. Seejärel saadeti nad kuival jääl Hongkongi BGI-sse. Raamatukogu ettevalmistamise tegi BGI, kasutades TruSeq RNA komplekti, järgides BGI proovi ettevalmistamise protokolli. Iga proovi üksikasjad leiate bioprojekti ID PRJNA727164 alt. Amplifitseeritud raamatukogud sekveneeriti Illumina HiSeq 4000 platvormil 100 bp paarisotsa (PE) lugemise strateegiatega, genereerides iga proovi kohta vähemalt 4 Gigabaasi toorandmeid. Pärast järjestamist demultipleksiti (sorteeriti ja eemaldati) masinlugemistest saadud indeksjärjestused patenteeritud BGI-sisese tööriistaga.

RNASeqi töötlemata lugemiste eeltöötlus. Kõigis edasistes etappides kasutati BGI esitatud proovide töötlemata järjestuse lugemist. Pärast kvaliteedikontrolli FastQC versiooniga {{0}}.11.967 kontrolliti töötlemata järjestuste lugemist minimaalse pikkusega 70 bp ja adapterid (sh kaks BGI sisendadapterit) kärbiti Trimmomatic v.0.3968 abil. Kärpimist ja muid järgnevaid samme hõlbustas GNU parallel v.2014102269.

Geeniekspressioon ja kaardistamine Macrotermes natalensise genoomi suhtes. Kasutasime Mac-proteomes natalensis'e (Haviland 1898) 1. versiooni.0 genoomi oma uuringus napping selgroona, mis sobib selleks hästi43. Kärbitud ja puhastatud töötlemata lugemid kanti M. natalensise genoomi vastu, kasutades programmi Hisat2 v.2.2.0 vaikeseadetega7. Saadud bam-failid sorteeriti geeninime järgi, kasutades SAMtools (v.1.5)².HTSeq v. .0.9.12 kasutati seejärel kaardistatud töötlemata lugemite loendamiseks geeni kohta （ahelaline=ei, tüüp=gen,mode=liit, järjestus= nimi) iga proovi kohta. Koostati lihtteksti tabel, mis võttis kokku kõik proovid (täiendav tabel S6).

Geeniekspressiooni analüüs. DESeq2v.1.18.1 kasutati versioonis R v.3.4.4, et analüüsida diferentsiaalset geeniekspressiooni ehitajate ja söödavarude vahel7475. Paaripõhiste ekspressioonierinevuste testimiseks kasutasime negatiivse binoomjaotusega üldistatud lineaarset mudelit, nagu on rakendatud DESeq2-s. Võrdlesime erinevat geeniekspressiooni kahe ülesande, ehitajate ja söödavarude vahel (täiendavad tabelid S1-S2, S4). Mitme testimise korrigeerimiseks kasutati FDR-iga kohandatud p-väärtusi (padj). Ehitaja/söödaotsija ja mesilasema geeniekspressiooni sarnasuste analüüsimiseks võrdlesime DEG-loendite kattumist: Võrreldi geene, mis olid eelmises uuringus emasloomade puhul ülesreguleeritud võrreldes kõigi teiste kastidega, geenidega, mis olid ülesreguleeritud ehitajatel võrreldes söödaotsijatega. praegune uuring (joonis 1). Sarnaselt võrreldi me kattumist kuninganna geenide ja söödavarudes ülesreguleeritud geenide vahel võrreldes ehitajatega (joonis 1).

Funktsionaalne annotatsioon ja GO analüüs. M.natalensis geene kodeerivate valkude aminohapete (AA) järjestuste funktsionaalne märkimine viidi läbi versioonis Interproscan v.5.41-78.077.Otsitud andmebaasid olid pfam, panther, cdd, coils, gene3d, hamap, pirsf , prindid, sfld ja superperekond. Ekstraktisime iga AA jada jaoks GO annotatsiooni ja kombineerisime kõigist andmebaasidest kirjed. Kasutasime NCBI BLASTX v. 2.2.31 plus, et võrrelda M. natalensise genoomi kodeerivaid järjestusi NCBI nr valgu andmebaasiga (juurdepääs novembris 2015)78. Rakendasime TopGOv.2.30.1**, et võrrelda builder- ja forager-geene; uurisime GO hierarhiat ja üleesindatud termineid ning koostasime graafilisi esitusi. Analüüsitud bioloogiline protsess (BP), rakukomponent (CC) ja molekulaarne funktsioon (MF) (täiendav tabel S3).

JH ja urotsüütide andmekogumi genereerimine. M. bellicosuse isendid koguti Comoe rahvuspargi põllult (vt eespool). Urotsüütide kogust hinnati välitingimustes kõrgeks või madalaks vastavalt suurte urotsüütide ilmselgele olemasolule või puudumisele. Need on nähtavad valgete "kristallide" / täppidena rasva kehas termiitide läbipaistva küünenaha kaudu. Nendelt samadelt isikutelt võeti hemolümfiproovid JH mõõtmiseks. Selleks torgati nende kõhud nööpnõelaga läbi ja väljaulatuvad hemolümfipiisad absorbeeriti kalibreeritud klaaskapillaaridesse (5 μL ühekordselt kasutatavad kapillaarpipetid, Neolab, Hirschmann, Eber-stadt, Saksamaa) (vt täpsemalt 35). JH mõõtmiseks lahustati üksikute isikute hemolümfi alikvoodid 1 µl kohe 0,5 ml atsetonitriilis. Neid proove hoiti -20 kraadi juures (välja arvatud põllult laborisse transportimiseks) teflonkorgiga keeratava korgiga klaasviaalides. Ülejäänud surnud isikuid hoiti etanoolis, et määrata nende vanus laboris, uurides lõualuu kulumist lahkamismikroskoobi all. Seetõttu teadsime isendite vanust vaid tagantjärele ja pidime tagasi lükkama proovid, mis olid liiga vanad (väga kulunud alalõualuud; peamiselt söödavarud) või liiga noored (suures osas kasutamata alalõuad; mõned ehitajad). See vähendas ja muutis meie valimi suurust nii, et lõpuks olid hemolümfiproovid 14 vanalt hoone alaealiselt töötajalt ja 3 vanalt toitu otsivalt alaealiselt töötajalt. Iga isend pärines erinevast kolooniast, et saada sõltumatu proov.

JH ekstraheeriti vedelfaasi eraldamise protokolli8 järgi, nagu on kirjeldatud punktis 35. RIA protokoll, JH-spetsiifilise antiseerumi lahjendused, [10-3H(n)]-juveniilhormooni III radioaktiivsuse kontsentratsioon (spetsiifiline aktiivsus 19,4). Ci/mmol Perkin Elmer Life Sciences, Waltham, MA) ja standardkõvera vahemik (50-10 ng), mis on kehtestatud märgistamata juveniilse hormooniga III (Fluka, Buchs, Šveits), samamoodi nagu meie eelmises uuringus35. Proovide JH tiitrid arvutati mittelineaarse neljaparameetrilise regressiooni alusel standardkõvera väärtustel (ImmunoAssay Calculations tabel, Bachem, Bubendorf, Šveits) ja neid väljendati JH-III ekvivalentidena (pg/μL hemolümf). JH-III on ainus JH fragment, mida toodavad termiidi korpused allata ja mis on tuvastatud hemolümfis **

Munarakke ja JH andmekogumeid analüüsiti mitteparameetrilise statistika abil. Võrdlesime ootsüütide esinemise sagedust söödaotsijate ja ehitajate vahel, kasutades kontingentsianalüüsi, samal ajal kui JH tiitrite kogust söödaotsijate ja ehitajate vahel analüüsiti Mann Whitney U-testiga. Kõik testid olid kahepoolsed ja statistilised analüüsid viidi läbi IBM SPSS 23.082-ga. Testisime nende võimsust G*Power 3.1.9.783.84 abil. Andmete kättesaadavus

Selles väljaandes kasutatud töötlemata järjestuse andmed on deponeeritud NCBI SRA arhiivi registreeringuga PRJNA727164. Arvude koostamiseks kasutatud andmed on esitatud selles artiklis.

See artikkel on välja võetud saidilt https://doi.org/10.1038/s41598-021-97515-w