Maskpåsar

Maskpåsar (även kallad facultative vivipary eller endotokia matricida ) är en form av vivipary som observeras i nematoder , nämligen Caenorhabditis elegans . Processen kännetecknas av att ägg kläcks i föräldern och larverna fortsätter att konsumera och komma ut från föräldern.

Historia

Även om fenomenet nämndes som ett resultat av fluorodeoxiuridinbehandling redan 1979 och äggläggningsmutanter identifierades 1984, utforskades de naturliga omständigheterna och mekanismerna som resulterade i detta beteende inte helt förrän 2003. Från denna punkt, blygsamma undersökningar av mekanismerna bakomliggande detta beteende har observerats.

Närmaste orsaker

Bagging kommer att förekomma i vulvalösa eller äggläggande mutanter av C. elegans men kan också induceras i vildtypsstammar. Identifierade stressfaktorer som kan framkalla påsar är svält, hög saltkoncentration och antagonistiska bakterier.

Det har observerats i larvutvecklingen att WRT-5-proteinet utsöndras i svalgets lumen och svalgets uttryck förändras i en cykel som är kopplad till smältningscykeln. Borttagningsmutationer i wrt-5 orsakar embryonal dödlighet, som är temperaturkänsliga och allvarligare vid 15 grader C än vid 25 grader C. Dessutom uppvisar djur som kläcks varierande onormal morfologi, t.ex. fenotyper.

Intern kläckning initieras av gener och är inte begränsad till den allmänt använda laboratoriestammen N2 . Intern kläckning är sällsynt när maskar hålls under standardlaboratorieförhållanden. Men axeniskt tillstånd som är en överföring från fast till flytande medium tillsammans med ogynnsamma miljöförhållanden, såsom svält, exponering för hårda föreningar och bakterier kan öka frekvensen av maskpåsar.

I en studie var C. elegans svalt och i stressiga förhållanden som en miljö med hög salthalt. Som ett resultat fanns det en koppling mellan vägen som leder till dauer-stadiet och vägen som leder till påsar. Påsäckning sågs induceras under stress och var reversibel om maskar befriades från stressen innan interna larver orsakade för mycket skada på den vuxna. Det fanns också tecken på att larver utvecklades i den vuxna och konsumerade föräldrakroppens innehåll innan de kom ut från moderkroppen.

Yttersta orsaker

Larver av intern kläckning kan ha gonadskador, vilket minskar konditionen hos dessa individer. Internt kläckta larver överlevde också lika bra eller till och med bättre än externt kläckta maskar. Detta innebär att maskpåsar inte påverkar storleken eller överlevnaden för avkomman negativt. Förstörelsen av modern ger näringsämnen till avkomman, vilket är en effektiv överföring av näringsämnen. I miljöer som leder till att individer svälter, är maskpåsar fördelaktigt eftersom det förbättrar chanserna för avkommans överlevnad och deras gener. Om maskpåsar inte förekommer i dessa miljöer kommer avkomman att ha en ökad chans att svälta och ta bort sina gener från genpoolen.

Andra arter

Bortsett från C. elegans är säckbildning känt för att förekomma hos andra nematodarter inklusive: Haemonchus contortus , Mehdinema allii och Metacrobeles amblyurus . Detta fenomen kan bevaras bland dessa arter eftersom det är ett "livshistoriskt drag". Avkommans överlevnadsförmåga förbättras genom att säckas i en stressig miljö då ungarna skyddas fysiskt genom utveckling till larvstadiet och får näring genom konsumtion av moderkroppen.

Framtida forskning

Även om äggläggningsmutanter har karakteriserats, har de naturliga processerna som resulterar i fakultativ viviparering inte utforskats fullt ut. Åldringsrelaterad degenerering av äggläggningssystemet har varit inblandad i äggretention men mekanismen genom vilken svältsignaler resulterar i denna process har inte beskrivits. Experiment som visar tidsberoende upp-/nedreglering av gener (i nerv- och vulvaceller) under hela processen skulle ge insikt i de närmaste orsakerna. Denna forskning kan ge insikt i de mekanismer som är involverade i induktionen av äggläggning och kan också förbättra förståelsen av förlossningssignaler i högre organismer.