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Reduced genome – flexible performance: How symbiotic bacteria with minimal genetic information provide optimal support to their hosts

https://www.ice.mpg.de/509125/PR_Carvalho

Symbiotic bacteria that live permanently with a host and are connected to its metabolism lose many genes over the course of evolution that are no longer required. A research team at the Max Planck Institute for Chemical Ecology investigated whether these highly specialized bacteria can adapt their gene activity to different environmental conditions despite their greatly reduced genome, using reed beetles of the genera Donacia and Macroplea. To this end, the expression of symbiont genes was analyzed at different temperatures and at various stages of the reed beetles‘ development. These symbionts retain only a few genes. Nevertheless, they were found to be able to adapt their gene expression in a targeted manner. For instance, they activate special stress genes in response to cold and adapt their metabolic pathways to their host’s diet during different life stages. This demonstrates that symbionts with a greatly reduced genome can still respond flexibly to the needs of their symbiotic partners.
T., Kirsch, R., Vogel, H., Kölsch, G., Kaltenpoth, M.

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Reduziertes Genom – flexible Leistung: Wie symbiotische Bakterien mit minimaler Erbinformation ihre Wirte bestmöglich unterstützen

https://www.ice.mpg.de/508899/PR_Carvalho

Symbiotische Bakterien, die dauerhaft mit einem Wirt leben und mit dessen Stoffwechsel verbunden sind, verlieren im Laufe der Evolution viele Gene, deren Funktionen in der Symbiose nicht mehr benötigt werden. Ein Forschungsteam am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie hat anhand von Schilfkäfern der Gattungen Donacia und Macroplea untersucht, ob diese hochspezialisierten Bakterien trotz ihres stark verkleinerten Genoms ihre Genaktivität an verschiedene Umweltbedingungen anpassen können. Dazu wurde die Expression von Symbionten-Genen aus Schilfkäfern bei unterschiedlichen Temperaturen und in verschiedenen Entwicklungsstadien der Wirte analysiert. Die Symbionten besitzen nur noch wenige Gene. Trotzdem zeigte sich, dass sie ihre Genexpression gezielt anpassen können. So reagieren sie auf Kälte mit speziellen Stressgenen und passen ihre Stoffwechselwege an die Ernährung ihres Wirts in unterschiedlichen Lebensphasen an. Dies zeigt, dass auch Symbionten mit stark reduziertem Genom noch flexibel auf die Bedürfnisse ihrer Symbiose-Partner reagieren können.
T., Kirsch, R., Vogel, H., Kölsch, G., Kaltenpoth, M.

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Reduziertes Genom – flexible Leistung: Wie symbiotische Bakterien mit minimaler Erbinformation ihre Wirte bestmöglich unterstützen

https://www.ice.mpg.de/508899/PR_Carvalho?c=260221

Symbiotische Bakterien, die dauerhaft mit einem Wirt leben und mit dessen Stoffwechsel verbunden sind, verlieren im Laufe der Evolution viele Gene, deren Funktionen in der Symbiose nicht mehr benötigt werden. Ein Forschungsteam am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie hat anhand von Schilfkäfern der Gattungen Donacia und Macroplea untersucht, ob diese hochspezialisierten Bakterien trotz ihres stark verkleinerten Genoms ihre Genaktivität an verschiedene Umweltbedingungen anpassen können. Dazu wurde die Expression von Symbionten-Genen aus Schilfkäfern bei unterschiedlichen Temperaturen und in verschiedenen Entwicklungsstadien der Wirte analysiert. Die Symbionten besitzen nur noch wenige Gene. Trotzdem zeigte sich, dass sie ihre Genexpression gezielt anpassen können. So reagieren sie auf Kälte mit speziellen Stressgenen und passen ihre Stoffwechselwege an die Ernährung ihres Wirts in unterschiedlichen Lebensphasen an. Dies zeigt, dass auch Symbionten mit stark reduziertem Genom noch flexibel auf die Bedürfnisse ihrer Symbiose-Partner reagieren können.
T., Kirsch, R., Vogel, H., Kölsch, G., Kaltenpoth, M.

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Reduced genome – flexible performance: How symbiotic bacteria with minimal genetic information provide optimal support to their hosts

https://www.ice.mpg.de/509125/PR_Carvalho?c=95868

Symbiotic bacteria that live permanently with a host and are connected to its metabolism lose many genes over the course of evolution that are no longer required. A research team at the Max Planck Institute for Chemical Ecology investigated whether these highly specialized bacteria can adapt their gene activity to different environmental conditions despite their greatly reduced genome, using reed beetles of the genera Donacia and Macroplea. To this end, the expression of symbiont genes was analyzed at different temperatures and at various stages of the reed beetles‘ development. These symbionts retain only a few genes. Nevertheless, they were found to be able to adapt their gene expression in a targeted manner. For instance, they activate special stress genes in response to cold and adapt their metabolic pathways to their host’s diet during different life stages. This demonstrates that symbionts with a greatly reduced genome can still respond flexibly to the needs of their symbiotic partners.
T., Kirsch, R., Vogel, H., Kölsch, G., Kaltenpoth, M.

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