感染果蝇模拟种的Wolbachia wRi株的马赛克基因组结构

必需的细胞内细菌Wolbachia pipientis感染约20%的所有昆虫种类。它是母系遗传的，并通过雄性杀伤、女性化、孤雌生殖或细胞质不相容性诱导昆虫种群的生殖变化。在这里，我们呈现W. pipientis wRi株的1,445,873-bp基因组，该株在其自然宿主果蝇模拟种中诱导非常强的细胞质不相容性。与此前测序的来自果蝇黑腹果蝇的W. pipientis wMel株的基因组比较，鉴定出35个与可移动元素和重复序列相关的断点，这些断点在转感染wRi的果蝇系中是稳定的。此外，来自W. pipientis wUni株的450个与wRi和wMel同源的基因，其在寄生蜂Muscidifurax uniraptor中诱导孤雌生殖。对这些A组Wolbachia株的比较揭示了迄今为止已知的高度重组的细胞内细菌基因组。这体现在同义位点序列差异的500倍变异上，不同基因和基因片段支持不同的株关系。替代频率特征类似于脑膜炎奈瑟菌，其特征是 rampant intra-species recombination，而不像立克次体，大多数基因通过核苷酸替换而分化。这些数据进一步揭示了通过短串联重复的ankyrin重复基因的多样化，并提供了跨越感染D. simulans的A组和B组株的水平基因转移示例。这些结果表明，Wolbachia的传播动态及其共同感染的机会创造了一个自由重组的细胞内细菌群体，具有马赛克基因组。