Transcript Slajd 1 - Jagiellonian University

Ewolucyjna socjomikrobiologia
Dominika Włoch-Salamon
Zespół Genetyki Ewolucyjnej INoŚ UJ
www.eko.uj.edu.pl/wloch
Zachowania socjalne
Photo by Z-Y. Huang.
Photo: flickr/derekkeats
Foto: D.W-S
http://www.spring.org.uk/2007/11/why-groups-and-prejudices-form-so.php
CO JEST CZYM: DEFINICJE
społeczne:
- żywe organizmy
- interakcje z innymi organizmami
- zbiorowe współistnienie, niezależnie od
ich świadomości i dobrowolności
zachowanie:
- działanie podejmowane przez
organizmy, systemy lub podmiotów
sztuczne
- w związku z otoczeniem,
- w odpowiedzi na różne bodźce (zewnętrze
, wewnętrzne)
- niezależne od świadomości i
dobrowolności
Socjomikrobiologia
• Mikroorganizmy (jednokomórkowce) mogą komunikować
się i współpracować, aby wykonać szereg
„wielokomórkowych” zachowań, takich jak:
• rozprzestrzenianie, (ang. Dispersal)
• pozyskiwanie pożywienia
• tworzenie biofilmu
• wykrywania kworum (ang. quorum sensing) czyli system
łączności miedzy komórkami która umożliwia,
wyczuwanie lokalnego zagęszczenia i odpowiedniej
regulacji ekspresji specyficznych genów w odpowiedzi
na wyczuwane zagęszczenie
E.coli
P.aeruginosa
D.discoideum
Socjomikrobiologia
Dlaczego drobnoustroje angażują się w
zachowania gdzie współpracujące
jednostki mogą zostać wykorzystane przez
oszustów (egoistów) którzy czerpią
korzyści z współpracy bez „płacenia”
kosztów?
E.coli
P.aeruginosa
D.discoideum
PLAN dalszej części wykładu:
1. Zalety mikroorgnizmów w badaniach zachowań
socjalnych
2. Przypomnienie podziału zachowań socjalnych ze
względu na zysk (liczony jako liczba kopii genów
rozprzestrzenionych z sukcesem)
3. Przykłady zachowań socjalnych mikroorganizmów:
4. Altruistyczna (?) produkcja „dóbr publicznych”
5. Rzadkie geny „zielonej brody”
6. Quorum sensing
7. Produkcja toksyn
8. Apoptoza – jak traktować programowaną śmierć
jednokomórkowców
Zalety mikroorganizmów
• Niewielkie rozmiary (bakterie, drożdże,
ameby)
• Duże zagęszczenie populacji
• Krótki cykl życiowy (szybkie tempo
podziałów)
• Niewielkie wymagania środowiskowe
• Możliwość długotrwałego przechowywania
w stanie braku aktywności metabolicznej
Zalety mikroorganizmów
• Zsekwencjonowane fragmenty a często
również całe genomy
• Możliwość stworzenia mutantów (delecje
genów) nie wykazujących potencjalnie
socjalnej cechy
podział zachowań socjalnych
wpływ na odbiorcę
pozytywny +
wpływ na
aktora
negatywny -
pozytywny+ mutualizm
samolubne
negatywny- altruizm
złośliwość
West, et al. 2006.
Koszty i korzyści są definiowane jako sukces
reprodukcyjny (zwiększone dostosowanie całkowite)
biologicznej jednostki (również pojedynczej komórki)
podział zachowań socjalnych
wpływ na odbiorcę
pozytywny +
wpływ na
aktora
negatywny -
pozytywny+ mutualizm
samolubne
negatywny- altruizm
złośliwość
Dostosowanie bezpośrednie dostosowanie uzyskane dzięki własnej reprodukcji.
West, et al. 2006.
Dostosowanie pośrednie (indirect fitness) –dostosowanie, które
wzrosło u naszego krewnego dzięki naszemu wsparciu pomnożone przez
współczynnik pokrewieństwa z krewnym.
Dostosowanie całkowite/łącze = dostosowanie bezpośrednie +
dostosowania pośrednie
podział zachowań socjalnych
+
wpływ na odbiorcę
pozytywny +
wpływ na
aktora
negatywny -
pozytywny+ mutualizm
samolubne
negatywny- altruizm
złośliwość
West, et al. 2006.
kooperacja/
współpraca
WSPÓŁPRACA
mutualizm/wzajemna
korzyść
zachowania prowadzące do zysków
(tj. wzrostu w dostosowaniu
bezpośrednim osobników biorących
udział w zachowaniu
przewyższające poniesione koszty
1. wspólny interes we współpracy
2. represja konkurencji - istnieje
mechanizm egzekwowania
współpracy lub usunięcie przewagi
oszustów.
altruizm
-zachowania zmniejszające
bezpośrednie dostosowanie aktora.
(„dobra publiczne”)
-mogą być wyjaśnione, jeśli
współpraca jest skierowany do
osobników, mających wspólne geny,
czyli przez wzrost dostosowania
pośredniego (kin selection lub
rzadkie geny „zielonej brody”)
Równanie Hamiltona
Równanie Hamiltona:
c/b < r
c – straty w dostosowaniu osobnika
działającego altruistycznie,
b – zyski w dostosowaniu krewniaka,
r – współczynnik pokrewieństwa
miedzy osobnikami (Hamilton, 1964).
rb – c > 0
Wykład prof. Woyciechowskiego
Why to
die?
Warunki ewolucji doboru krewniaczego
Równanie Hamiltona:
rxb>c
korzyści - wzrost dostosowania
(mierzonej jako liczba kopii genu
przekazywane z pokolenia na
pokolenie.
Pokrewieństwo pomiędzy
aktorem i odbiorcą
>
>
koszty
Pokrewieństwo pomiędzy
aktorem a losowym
członkiem populacji
Why to
die?
Warunki ewolucji doboru krewniaczego
Równanie Hamiltona:
rxb>c
korzyści - wzrost dostosowania
(mierzonej jako własny liczba kopii
genu przekazywane z pokolenia na
pokolenie.
Pokrewieństwo pomiędzy
aktorem i odbiorcą
>
>
koszty
Pokrewieństwo pomiędzy
aktorem a losowym
członkiem populacji
1. Ograniczone rozproszenie (lepkość populacji)
2. Rozróżnienie krewnych i preferencyjnie bezpośrednia
pomoc w ich kierunku.
Public
goods
dobra publiczne i kin selection i lepkość populacji
Dobra publiczne są to produkty, które są kosztowne dla jednostki
do produkcji, ale które zapewniają korzyści dla osobników w grupie
lokalnej lub populacji.
1.
2.
Pseudomonas aeruginosa - siderophory
Saccharomyces cerevisiae - gen suc2 (inwertaza)
Public
goods
1.
Pseudomonas aeruginosa - siderophory
•Siderofor (gr. nośnik jonów) – to
związek chemiczny chelatujący jony
żelaza, wydzielany przez niektóre
mikroorganizmy.
•JonyFe3+ mają bardzo małą
rozpuszczalność w związku z czym
nie mogą one być pobierane ze
środowiska i wykorzystywane przez
organizmy w sposób bezpośredni.
Wydzielenie do środowiska
sideroforów wiąże takie jony Fe3+ w
kompleksy, które następnie mogą być
pobrane do organizmu za pomocą
mechanizmów transportu aktywnego.
Public
goods
1.
Pseudomonas aeruginosa - siderophory
Przykładami sideroforów produkowanych przez
bakterie i grzyby są:
•Siderofor (gr. nośnik jonów) – to
związek chemiczny chelatujący jony
żelaza, wydzielany przez niektóre
mikroorganizmy.
•JonyFe3+ mają bardzo małą
rozpuszczalność w związku z czym
nie mogą one być pobierane ze
środowiska i wykorzystywane przez
organizmy w sposób bezpośredni.
Wydzielenie do środowiska
sideroforów wiąże takie jony Fe3+ w
kompleksy, które następnie mogą być
pobrane do organizmu za pomocą
mechanizmów transportu aktywnego.
ferrichrom – Ustilago sphaerogena,
enterobaktyna – Escherichia coli,
bacillobaktyna – Bacillus subtilis,
ferryoksamina B – Streptomyces pilosus,
fusarynina C – Fusarium roseum,
jersiniobaktyna – Yersinia pestis,
wibriobaktyna – Vibrio cholerae),
azotobaktyna – Azotobacter vinelandii,
pseudobaktyna – Pseudomonas B 10,
erytrobaktyna – Saccharopolyspora
erythraea,
piowerdyna – Pseudomonas aeruginosa
Saccharomyces cerevisiae - gen suc2 (inwertaza)
Gen Suc2 Dobra publiczne
zewnątrzkomórkowa
hydroliza sacharozy
pozwala innym
komórkom na
korzysanie z glukozy i
fruktozy
Koschwanez et al. PLoS Bilogy 2011
Ograniczone rozproszenie (lepkość populacji)
Dobra publiczne „public goods”
Co sprawia, że ​wspólne zachowania, takie
jak produkcja „dóbr publicznych” (np.
sideroforów) jest ewolucyjnie stabilna w
odpowiedzi na ewentualną inwazję
oszustów, którzy powstają poprzez
migracje lub mutacje?
Dobra publiczne „public goods”
Ograniczone rozproszenie (lepkość populacji)
- wyjaśnia produkcję „publicznego dobra” w sytuacji gdy
produkowane jest w pobliżu, tam gdzie są krewni.
http://kids.britannica.com/comptons/article-197145/bacteria
Dobra publiczne „public goods”
Ograniczone rozproszenie (lepkość populacji)
- wyjaśnia produkcję każdego „publicznego dobra” w
sytuacji gdy produkowane jest w pobliżu, tam gdzie są
krewni.
http://kids.britannica.com/comptons/article-197145/bacteria
„dobra publiczne”
wpływ na odbiorcę
pozytywny +
wpływ na
aktora
negatywny -
pozytywny+ mutualizm
samolubne
negatywny- altruizm
złośliwość
West, et al. 2006.
„dobra publiczne”
Why to
die?
Warunki ewolucji doboru krewniaczego
Równanie Hamiltona:
rxb>c
korzyści - wzrost dostosowania
(mierzonej jako własny liczba kopii
genu przekazywane z pokolenia na
pokolenie.
Pokrewieństwo pomiędzy
aktorem i odbiorcą
>
>
koszty
Pokrewieństwo pomiędzy
aktorem a losowym
członkiem populacji
1. Ograniczone rozproszenie (lepkość populacji)
2. Rozróżnienie krewnych (lub osobników niosacych
wspólne geny „altruizmu” i preferencyjnia bezpośrednia
pomoc w ich kierunku.
flokuliny
rozróżnianie altruistów
Dlaczego jednostki współpracujące nie są „rozdarte” i „przejęte” przez
oszustów, którzy czerpią korzyści nie wnosząc nic do społeczności?
William D. Hamilton (1964) ….nazwany „genem zielonej brody” Richard
Dawkins in „Samolubnym genie” (1976).
HIPOTEZA:
Osobniki współpracujące identyfikują się przez widoczny
fenotyp (gen „zielonej brody”), kodowany przez gen
plejotropowy zapewnia zachowanie współpracy bez
względu na pokrewieństwo genetyczne
flokuliny
rozróżnianie altruistów
HIPOTEZA:
Osobniki współpracujące identyfikują się przez widoczny
fenotyp (gen „zielonej brody”), kodowany przez gen
plejotropowy zapewnia zachowanie współpracy bez
względu na pokrewieństwo genetyczne
•Saccharomyces cerevisiae gen FLO1
•Dictyostelium discoideum– gen csA
Flokuliny
Saccharomyces cerevisiae - gen FLO1
Smukalla et al. 2008
Flokuliny
Białka adhezyjne, flokuliny są niezbędne podczas tworzenia
kolonii drożdży.
Flokuliny umożliwiają „zlepianie się” komórek ze sobą
FLO1; FLO5; FLO9; FLO10
Flokuliny
• flokuliny umożliwiają przyczepianie się do powierzchni
FLO10; FLO11
Flokuliny
• komórki „flokulujące” produkują mieszankę
polysacharydów blokującą przedostawanie się większcyh
cząstek – zewnątrzkomórkową matrix
• flokuliny niezbędnę do tworzenia przeudostrzępek
Flokuliny
• EMC chroniła zwartą grupę komórek drożdży podczas
zamrażania i rozmrażania, i przed gorącem i substancjami
chemiczmi: alkoholem i leki przeciwgrzybicznymi.
v
v
v
Flocullins
Focullins: explanation of cooperation
Koszty? szczepy flokulujce lub tylko eksprymujące gen
FLO1 rosną wolniej od mutantów
FLO-
growth
FLO+
protection
Flocullins
FLO1 en example of „green beard” gene
Mieszanie
jednakowych
ilosci Flo+
FloSmukalla et al. 2008
Flocullins
FLO1 en example of „green beard” gene
mixing in
equal
measure
Flo+ FloSmukalla et al. 2008
Flocullins
FLO1 en example of „green beard” gene
Saccharomyces
paradoxus
Flocullins
Czy rzeczywiście jest to gen „zielonej brody?”
Fenotyp widoczny: białko powierzchniowe komórek
kodowane przez geny FLO;
zyski: ochrona komórek przed stresującym środowisku;
Przeważnie chemiczny stres: 2 razy większe przeżycia
EtOH; 100 krotnie dla amphoteryny B, nadtlenek wodoru
Rozpoznanie: ściśle chemiczne / mechaniczne
Koszty: metaboliczny koszt produkcji białek, w
normalnych warunkach wzrostu FLO + wzrost szczepów
ponad 4 razy wolniej niż flo-
Flocullins
Dictyostelium discoideum– gen csa
Film - http://www.youtube.com/watch?v=vjRPla0BONA
Flocullins
Dictyostelium discoideum– gen csa
• Gen csA koduje białko adhezji komórkowej,
• wiąże się z białkami na gp80 innych komórek,
pozwalając na formowanie wielokomórkowych owocnika
• Osobniki agregujące „wyłączają: osobniki csa- z
agragatów.
• ZAPRASZAM!
• CZERWIEC 2013
• Wykład (warsztaty) prof. Vidyananda
Nanjundinah’a Indian Academy of Science
• PRZERWA?
PLAN dalszej części wykładu:
1. Zalety mikroorgnizmów w badaniach zachowań
socjalnych
2. Przypomnienie podziału zachowań socjalnych ze
względu na zysk (liczony jako liczba kopii genów
rozprzestrzenionych z sukcesem)
3. Przykłady zachowań socjalnych mikroorganizmów:
4. Produkcja „dóbr publicznych”
5. Rzadkie geny „zielonej brody” – (drożdże – FLO11,
śluzowce-csA)
6. Odczuwanie kworum (ang. Quorum sensing) i
Tworzenie biofilmów
7. produkcja toksyn - samolubstwo
8. Apoptoza – jak traktować programowaną śmierć
jednokomórkowców
WSPÓŁPRACA
mutualizm/wzajemna
korzyść
zachowania prowadzące do zysków
(tj. wzrostu w dostosowaniu
bezpośrednim osobników biorących
udział w zachowaniu
przewyższające poniesione koszty
1. wspólny interes we współpracy
biofilmy/odczuwanie kworum
2. represja konkurencji - istnieje
mechanizm egzekwowania
współpracy lub usunięcie przewagi
oszustów.
altruizm
-zachowania zmniejszające
bezpośrednie dostosowanie aktora.
(„dobra publiczne”)
-mogą być wyjaśnione, jeśli
współpraca jest skierowany do
osobników, mających wspólne geny,
czyli przez wzrost dostosowania
pośredniego (kin selection lub
rzadkie geny „zielonej brody”)
Równanie Hamiltona
wspólny interes we współpracy
produkt uboczny metabolizmu jednego osobnika zapewnia
innym składnik odżywczy (ważne aby koszty osobnika nie
przewyższały jego zysków):
• wielogatunkowe biofilmy
• kolonizacja ludzkich zębów i błony śluzowej jamy ustnej może
obejmować do 500 gatunków bakterii, z ogromnym potencjałem
dla współpracy lub konfliktu między gatunkami
• Badania wczesnych kolonizatorów
Streptococcus oralis i Actinomyces naeslundii sugerują
że współpraca tych gatunków pozwala im rosnąć a nie mogą
one przetrwać osobno.
wspólny interes we współpracy
mieszane gatunki w biofilmie,P. aeruginosa i Burkholderia
cepacia, który może występować w płucach ludzi z
mukowiscydozą, gdzie jest kojarzony z zachorowalnością
i śmiertelnością
PLAN dalszej części wykładu:
1. Zalety mikroorgnizmów w badaniach zachowań
socjalnych
2. Przypomnienie podziału zachowań socjalnych ze
względu na zysk (liczony jako liczba kopii genów
rozprzestrzenionych z sukcesem)
3. Przykłady zachowań socjalnych mikroorganizmów:
4. Produkcja „dóbr publicznych”
5. Rzadkie geny „zielonej brody” – (drożdże – FLO11,
śluzowce-csA)
6. Quorum sensing
7. Produkcja toksyn – samolubstwo ?
8. Apoptoza – jak traktować programowaną śmierć
jednokomórkowców
Produkcja toksyn
Photo D.W-S
(Chao & Levin 1981)
<35% E.coli strains
Produkcja toksyn:
bakterie
drożdże
grzyby nitkowate
orzęski Paramecium
gąbki
rośliny: jako aktywne
metabolity
5 - 30% szczepów drożdży
produkuje toksyny
Toxicity: chemical warfare in microbes
production of toxin: is costly (reduce fitness),
R
STRAINS
SENSITIVE
(S) to the
acting toxins
secreted by
other yeasts.
Wloch-Salamon et al. 2008
RESISTANT
STRAINS (R),
have no
capacity to
produce
toxins, but are
resistant to it.
TOXIC
STRAINS (killer
yeast (K)) are
resistant to the
toxin produced
by them
Wloch-Salamon ESEB
2005 poster
Toksyczność: wojna chemiczna w mikrobów
Sucess of the killers is:
• environment structure
• density
Non - Structured
Structured
Toksyczność: wojna chemiczna w mikrobów
Killer increase Self organistation
movie
Toksyczność: wojna chemiczna w mikrobów
production of toxin:
- pays off for killers in structured environment
by the enhanced effects of undiluted toxin :
-killing closest resource competitors
- releases nutrients from the dead cells near by ?
Toksyczność: wojna chemiczna w mikrobów
Toksyczność: wojna chemiczna w mikrobów
wpływ na odbiorcę
pozytywny +
wpływ na
aktora
pozytywny+ mutualizm
negatywny samolubstwo
negatywny- altruizm
złośliwość
West, et al. 2006.
„produkcja toksyn”
Drożdze a bakterie
PLAN dalszej części wykładu:
1. Zalety mikroorgnizmów w badaniach zachowań
socjalnych
2. Przypomnienie podziału zachowań socjalnych ze
względu na zysk (liczony jako liczba kopii genów
rozprzestrzenionych z sukcesem)
3. Przykłady zachowań socjalnych mikroorganizmów:
4. Produkcja „dóbr publicznych”
5. Rzadkie geny „zielonej brody” – (drożdże – FLO11,
śluzowce-csA)
6. Quorum sensing
7. Produkcja toksyn – samolubstwo czy złośliwość?
8. Apoptoza – jak traktować programowaną śmierć
jednokomórkowców?
Programowanej śmierci komórki (PCD)
Znaczenie procesu u wielokomórkowców
gdzie poziom komórki nie jest poziomem
organizmu
PCD
= komórki przenaczone na smierć;
= komórki umierają zgodnie z planem
= proces wymaga energii
= powoduje zmiany ekspresji genów
= może zostac zatrzymany do „"punktu bez
powrotu"
Nedelcu et al.. 2010
Programowanej śmierci komórki (PCD)
Znaczenie procesu u wielokomórkowców
gdzie poziom komórki nie jest poziomem
organizmu
PCD
= komórki przenaczone na smierć;
= komórki umierają zgodnie z planem
= proces wymaga energii
= powoduje zmiany ekspresji genów
= może zostac zatrzymany do „"punktu bez
powrotu"
Nedelcu et al.. 2010
Yeast markers of apoptosis
Mutant Saccharomyces cerevisiae (cell division cycle gene)
CDC48 wykazuje fenotyp apoptotyczny.
Do chwili obecnej 19 genów związanych z drożdzową
apotozą (SGD)
Główne: MCA1 (mammalian caspases); AIF 1 (apoptosis
inducing factor); NUC1 (mitochondrial nuclease)
Biochemiczne i molekularne dane potwierdzają obecność
PCD w drożdżach
DNA fragmentation by
TUNEL
DNA fragmentation by
DAPI
Po co umierać?
1.
2.
3.
Czy umieranie może być lepszą strategią
niż życie?
Kiedy? ..... i dlaczego?
Kto korzysta z takiej śmierci?
Why to
die?
Obserwacje drożdżowej apoptozy
Why to
die?
Dlaczego komórki drożdży przechodzą apoptozę?
Występowanie apoptozy wyjaśniane przez
korzyści:
• Oszczędność substancji odżywczych
• usunięcie słabych, niezdrowych, sterylnych, komórek
zmutowanych lub uszkodzonych
• ochrona "lepszych" komórek
• ułatwienia przystosowania się do nowych środowisk /
zmian
Why to
die?
Perspektywa ewolucyjna
Czy PCD może być utrwalona/korzystna
ewolucyjnie bez adaptacji na istniejącym
poziomie (tj. komórki? A nie populacji?)
Kiedy ten ekstremalny altruizm może być
adaptacją?
Why to
die?
Why yeast cells can undergo apoptosis?
Ukryte założenie:
aktywne śmierć w jednokomórkowych liniach jest
adaptacyjną cecha, która ewoluowała i jest
utrzymywana przez dobór krewniaczy (kin
selection).
Why to
die?
Warunki ewolucji doboru krewniaczego
Równanie Hamiltona:
rxb>c
korzyści - wzrost dostosowania
(mierzonej jako własny liczba kopii
genu przekazywane z pokolenia na
pokolenie.
Pokrewieństwo pomiędzy
aktorem i odbiorcą
>
>
Koszty (ŚMIERĆ!!!!!)
Pokrewieństwo pomiędzy
aktorem a losowym
członkiem populacji
1. Ograniczone rozproszenie (lepkość populacji)
2. Rozróżnienie krewnych (lub osobników niosacych
wspólne geny „altruizmu” i preferencyjnia bezpośrednia
pomoc w ich kierunku.
Why to
die?
mechanizmy promujące dobór krewniaczy
1. Rozpoznanie krewnych
• brak danych w aspekcie apoptozy
2. Obecność struktury genetycznej populacji
(lepkość populacji)
•
hipoteza: brak danych ekspermentalnych
• łatwe do manipulowania w laboratorium, trudne
do opanowania w przyrodzie
Experimental data on yeast apoptosis
EXPERIMENT:
RESULT:
CONCLUSION:
deletions/mutation
of the ACD gene
(YCA1;
glutaredoxin 2 )
population
- decreased
fitness
- increased
mutaton rate
ACD remove
damage cells
Herker et al. 2004;
Gomes et al. 2008
Why to
die?
Why to
die?
Dane eksperymentalne
EKSPERYMENT:
WYNIK:
WNIOSKI:
deletions/mutation
of the ACD gene
(YCA1;
glutaredoxin 2 )
Spadek
dostosowania
populacji
Wzrost mutacji
Apoaptoza –
pozwala na
usuniecie
uszkodzonych
komórek
Dane eksperymentalne
Why to
die?
EKSPERYMENT:
WYNIK:
WNIOSKI:
deletions/mutation
of the ACD gene
(YCA1;
glutaredoxin 2 )
Spadek
dostosowania
populacji
Wzrost mutacji
Apoaptoza –
pozwala na
usuniecie
uszkodzonych
komórek
Efekty plejotropowe:
Sama delecja powoduje:
- spadek dostosowania osobników;
-Zwiększona liczba wolnych rodników
-Zwiększa tempo mutacji
Hipoteza alternatywna
Why to
die?
Apoptoza drożdży:
Altruistyczne
samobójstwo
LUB
wynika z niemożności stłumienia
działania mitochondrialne
wytwarzanych wolnych rodników
(ROS) (wybuch oksydacyjny)
Hipoteza alternatywna
Why to
die?
Apoptoza drożdży:
Altruistyczne
samobójstwo
Znaczenie
adaptatywne
or
LUB
wynika z niemożności stłumienia
działania mitochondrialne
wytwarzanych wolnych rodników
(ROS) (wybuch oksydacyjny)
Brak znaczenia
adaptatywnego
ACD jest błędny cecha
utrzymane jako produkt
uboczny
selekcji na prosurvival funkcji
na poziomie indywidualnym
Programowana śmierć komórki (PCD)
wpływ na odbiorcę
pozytywny +
wpływ na
aktora
pozytywny+ mutualizm
negatywny- altruizm
negatywny samolubstwo
złośliwość
West, et al. 2006.
Programowana śmierć komórki (PCD)
PODSUMOWANIE
• Ewolucyjna teoria socjologii zapewnia ramy koncepcyjne dla
rozwiązania tych pytania.
•Interdyscyplinarne badania na temat społecznego
zachowania mikroorganizmów są coraz bardziej popularne;
• W większości przypadków społeczna natura cech jest
jedynie spekulacją i musi zostać zweryfikowana
eksperymentalnie
• Czy naprawdę wyczuwanie kworum jest komunikacją?
• Czy naprawdę biofilm to współpracujące „miasta”
•
WYBRANE PUBLIKACJE
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
(Madeo et al. 2002; Michod et al. 2003; West et al. 2006; Smukalla et al. 2008;
Wloch-Salamon et al. 2008; Inglis et al. 2011; Nedelcu et al. 2011)
Inglis R.F., Roberts P.G., Gardner A. & Buckling A. (2011) Spite and the Scale of
Competition in Pseudomonas aeruginosa. American Naturalist, 178, 276-285
Madeo F., Engelhardt S., Herker E., Lehmann N., Maldener C., Proksch A.,
Wissing S. & Frohlich K.U. (2002) Apoptosis in yeast: a new model system with
applications in cell biology and medicine. Curr Genet, 41, 208-16
Michod R.E., Nedelcu A.M. & Roze D. (2003) Cooperation and conflict in the
evolution of individuality. IV. Conflict mediation and evolvability in Volvox carteri.
Biosystems, 69, 95-114
Nedelcu A.M., Driscoll W.W., Durand P.M., Herron M.D. & Rashidi A. (2011) On
the Paradigm of Altruistic Suicide in the Unicellular World. Evolution, 65, 3-20
Smukalla S., Caldara M., Pochet N., Beauvais A., Guadagnini S., Yan C., Vinces
M.D., Jansen A., Prevost M.C., Latge J.P., Fink G.R., Foster K.R. & Verstrepen
K.J. (2008) FLO1 is a variable green beard gene that drives biofilm-like cooperation
in budding yeast. Cell, 135, 726-37
West S.A., Griffin A.S., Gardner A. & Diggle S.P. (2006) Social evolution theory for
microorganisms. Nat Rev Microbiol, 4, 597-607
Wloch-Salamon D.M., Gerla D., Hoekstra R.F. & de Visser J.A. (2008) Effect of
dispersal and nutrient availability on the competitive ability of toxin-producing yeast.
Proc Biol Sci, 275, 535-41
• Dziękuję za uwagę