The Mitochondrial Genome of the Leaf-Cutter Ant Atta laevigata: A Mitogenome with a Large Number of Intergenic Spacers

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Charakterisierung von Arthropodenhämocyaninen

Verschiedene cDNA-Banken wurden erstellt, andere waren bereits vorhanden. Diese Expressionsbanken wurden mittels Antikörper- bzw. Sondenscreening auf Hämocyanin- bzw. bei den Insekten auch auf Hexamerinklone durchmustert. Dabei gelang es, diverse Hämocyaninunter-einheiten zu identifizieren und zu sequenzieren. Die erarbeiteten Sequenzen wurden im An-schluss für phylogenetische Studien benutzt. Es konnte hierbei gezeigt werden, dass die so-genannte „Tracheata-Hypothese“ immer unwahrscheinlicher wird. Diese geht von einer Schwestergruppenstellung der Hexapoda und der Myriapoda aus. Die hier gemachten Unter-suchungen widersprechen dieser Hypothese eindeutig. Die Ergebnisse stützen vielmehr die „Pancrustacea-Hypothese“. In den Stammbäumen sind die Crustaceenhämocyanine eindeutig in naher Verwandtschaft zu den paraphyletisch entstandenen Insektenhämocyaninen angeordnet. Ob die Crustaceen monophyletischen Ursprungs sind, kann nicht eindeutig beurteilt werden, es bestehen aber weiterhin begründete Zweifel. Die Myriapodenhämocyanine stehen in Schwestergruppenstellung zu den Crustaceen und den Insektenhämocyaninen. Dies weist auf ein gemeinsames Taxon der Mandibulata hin. Die systematische Stellung der Myriapoden innerhalb der Arthropoden kann allerdings nicht abschließend geklärt werden. Dazu ist eine weitergehende Aufklärung von Hämocyaninsequenzen in diesem Arthropodentaxon notwendig.

First comprehensive multi-tissue transcriptome of Cherax quadricarinatus (Decapoda: Parastacidae) reveals unexpected diversity of endogenous cellulase

The Australian freshwater crayfish species, Cherax quadricarinatus Von Martens, 1868, is an important commercial and invasive species that is also being increasingly used as a model organism to address important and interesting questions in crustacean biology. Through deep sequencing of the transcriptome of C. quadricarinatus from the hepatopancreas and four other tissues, we examine the evolution of endogenously transcribed cellulase genes and provide new insights into controversial issues regarding the nutritional biology of crayfishes. A cluster assembly approach yielded one of the highest quality transcriptome assemblies for a decapod crustacean to date. A total of 206,341,872 reads with an average read length of 80 bp were generated from sequencing the transcriptomes from the heart, kidney, hepatopancreas, nerve, and testis tissues. The assembled transcriptome contains a total of 44,525 transcripts. A total of 65 transcripts coding for carbohydrate-active enzymes (CAZy) were identified based on hidden Markov model (HMM), and a majority of them display high relative transcript abundance in the hepatopancreas tissue, supporting their role in nutrient digestion. Comprehensive phylogenetic analyses of proteins belonging to two main glycosyl hydrolase families (GH9 and GH5) suggest shared ancestry of C. quadricarinatus cellulases with other characterized crustacean cellulases. Our study significantly expands the number of known crustacean-derived CAZy-coding transcripts. More importantly, the surprising level of evolutionary diversification of these proteins in C. quadricarinatus suggests that these enzymes may have been of critical importance in the adaptation of freshwater crayfishes to new plant-based food sources as part of their successful invasion of freshwater systems from marine ancestors.