Correlations between spatiotemporal changes in gene expression and apoptosis underlie wing polyphenism in the ant <i>Pheidole morrisi</i>
Notice bibliographique
Résumé
Wing polyphenism, which is the ability of a single genome to produce winged and wingless castes in a colony in response to environmental cues, evolved just once and is a universal feature of ants. The gene network underlying wing polyphenism, however, is conserved in the winged castes of different ant species, but is interrupted at different points in the network in the wingless castes of these species. We previously constructed a mathematical model, which predicts that a key gene brinker (brk) mediates the development and evolution of these different "interruption points" in wingless castes of different ant species. According to this model, brk is upregulated throughout the vestigial wing discs of wingless ant castes to reduce growth and induce apoptosis. Here, we tested these predictions by examining the expression of brk, as well as three other genes up- and downstream of brk-decapentaplegic (dpp), spalt (sal), and engrailed (en)-in the winged reproductive and wingless soldier castes in the ant Pheidole morrisi. We show that expression of these genes is conserved in the wing disc of winged castes. Surprisingly, however, we found that brk expression is absent throughout development of the vestigial soldier forewing disc. This absence is correlated with abnormal growth of the soldier forewing disc as revealed by En expression and morphometric analyses. We also discovered that dpp and sal expression change dynamically during the transition from larval-to-prepupal development, and is spatiotemporally correlated with the induction of apoptosis in soldier forewing disc. Our results suggest that, contrary to our predictions, brk may not be a key gene in the network for suppressing wings in soldiers, and its absence may function to disrupt the normal growth of the soldier forewing disc. Furthermore, the dynamic changes in network interruptions we discovered may be important for the induction of apoptosis, and may be a general feature of gene networks that underlie polyphenism.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».