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Vers une comparaison métatranscriptomique entre deux sols alpins sous couvert nival contrasté / Towards a metatranscriptomic comparison between two alpine soilsMustafa, Tarfa 28 September 2011 (has links)
La distribution de la neige à l'échelle du paysage dans les zones alpines est une des variables les plus importantes contrôlant la structure et la fonction des écosystèmes de montagne. Des changements d'épaisseur neigeuse et de durée d'enneigement peuvent entraîner de grands changements dans les conditions édapho-climatiques, ainsi que dans la composition des communautés végétales et surtout sur les cycles biogéochimiques majeurs et par conséquence la structure et le fonctionnement de l'écosystème. Nous avons utilisé l'approche métatranscriptomique pour essayer de comprendre la diversité fonctionnelle réelle et les activités exprimées dans les sols alpins par les micro-organismes, en réponse à différentes contraintes environnementales. La transcriptomique, et par extension, la métatranscriptomique, peut être vue comme l'analyse quantitative complète de tous les gènes exprimés par un ou plusieurs organismes, ou par l'écosystème entier. L'utilisation de cette approche implique d'abord l'extraction des ARN une bonne qualité et avec un bon rendement, ensuite la conversion de ces ARN en cDNA en ciblant les fractions de ARNm. La capacité d'évaluer le metatranscriptome des communautés microbiennes complexes dans différentes conditions environnementales représente en soi une avancée significative dans notre capacité de relier la structure et les fonctions des communautés avec les génotypes d'ADN (les séquences) et avec la correspondance phénotype. Dans cette étude, nous présentons l'utilisation pour la première fois de l'approche métatranscriptomique concernant les activités des communautés microbiennes des eucaryotes des sols alpins sous deux conditions d'enneigement très contrasté nommés LSM (lately snowmelt) et ESM (early snowmelt), qui sont caractérisés par des gradients climatiques contrastés et des différences de végétations associées. Nous présentons également une analyse des séquences et des procédures d'annotation en utilisant des logiciels publiquement disponibles et des scripts de python en utilisant l'environnent d'Obitools. Nous avons également développé un pipeline d'analyse bio-informatique adapté qui permet d'extraire correctement des renseignements fonctionnels et taxinomiques de ces bases de données. / The distribution of snow across the landscape in the Alps is one of the most important variables controlling the structure and function of mountain ecosystems. Changes in snow depth and duration can cause major changes in soil and climatic conditions, as well as the composition of plant communities and especially on the major biogeochemical cycles and consequently the structure and functioning of the ecosystem. We used the approach métatranscriptomique to try to understand the functional diversity and real activity expressed in Alpine soils by micro-organisms in response to different environmental constraints. Transcriptomics, and by extension, the métatranscriptomique, can be seen as full quantitative analysis of all genes expressed by one or more agencies or by the entire ecosystem. Using this approach involves first extracting RNA in good quality and good yield, then the conversion of RNA into cDNA by targeting mRNA fractions. The ability to assess metatranscriptome complex microbial communities under different environmental conditions is in itself a significant advance in our ability to link the structure and functions of communities with the genotypes of DNA (the sequence) and phenotype correspondence. In this study, we present the first use of the approach métatranscriptomique on the activities of eukaryotic microbial communities of alpine soil in two very contrasting locations called LSM (Lately snowmelt) and ESM (early snowmelt) which are characterized by contrasting climatic gradients and differences in vegetation associated. We present an analysis of sequences and annotation procedures using publicly available software and scripts using python programs and Obitools. We have also developed a pipeline of bioinformatics analysis adapted to correct extraction of information of the functional and taxonomic databases.
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Accuracy of gene expression through understanding structural basis of a translation cycle on the eukaryotic ribosomes / Compréhension de l’expression génique à travers l’étude des bases structurales de la traduction ribosomique eucaryoteDjumagulov, Muminjon 23 November 2018 (has links)
Le ribosome est un complexe macromoléculaire impliqué dans la synthèse protéique de toutes les cellules vivantes. L’étape d’élongation de cette synthèse est un processus itératif débutant par la sélection au sein du ribosome d’un ARNt aminoacylé suivie par le transfert du peptide du site P- vers le site A- et de la translocation de l’ARNm et de l’ARNt. Le facteur d’élongation 2 (eEF2), qui catalyse la translocation, est l’un des acteurs majeur de cette étape d’élongation chez les eucaryotes. Cependant le mécanisme par lequel eEF2 induit ce processus est encore aujourd’hui inconnu. Dans cette étude structurale, nous présentons la première structure à haute résolution (3.1 Å) du complexe de pré-translocation résolu par cristallographie aux rayons X. La structure obtenue nous a permis d’identifier les différents composants du complexe de translocation et de proposer le rôle de l’His699 et celui de la diphtamide, modification post-traductionnelle d’eEF2, lors du stade de pré-translocation. / Elongation is the longest stage of protein synthesis that takes place on the ribosome and represents a cycle that begins with an aminoacyl-tRNA selection followed by the catalysis of peptide transfer from the P- to the A-site and mRNA-tRNA translocation. Elongation factor 2 (eEF2) is one of the key player of elongation cycle in eukaryotes that catalyzes translocation of mRNA and tRNA on the ribosome. However the mechanism how eEF2 induces translocation on the ribosome is unknown. Current work investigates the structural aspect of protein synthesis machinery in eukaryotes. In particular we present first high resolution structure of functional pretranslocation complex solved at 3.1 A by X-ray crystallography. The obtained structure allowed us to see several features of translocation complex and to propose the role of His699 and post translational modification of eEF2 diphthamide during at pretranslocation stage.
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Untersuchungen zum Einfluss von neurotoxinhaltigen Kulturüberständen der Clostridium botulinum Toxovare A bis G auf eukaryote Degradierungssysteme am Modellorganismus Tetrahymena pyriformis GLStänder, Norman Martin 26 March 2007 (has links) (PDF)
In der vorliegenden Arbeit sollte die Eignung von T. pyriformis GL für den Nachweis von Botulinumneurotoxinen als biologische Alternative zum Maus-Bioassay untersucht werden. Dazu wurden funktionelle Tests für die Quantifizierung der mutmaßlich SNARE-abhängigen Prozesse Phagozytose und Exozytose entwickelt. Die Botulinumneurotoxine wurden durch Kultivierung der C. botulinum-Toxovare A bis G in einem Caseinpepton-Glukose-Hefeextrakt-Medium mit und ohne Zusatz von Trypsin herge-stellt. Die Neurotoxinkonzentrationen wurden mit Hilfe des Maus-Bioassays bestimmt. Für den Phagozytosetest wurde E. coli K12 als Beutekeim gewählt. Es konnte gezeigt werden, dass die KbE/ml von E. coli K12 allein durch die Phagozytoseaktivität von T. pyriformis reduziert wurde. Für den Exozytosetest wurde die saure Phosphatase als Leitenzym gewählt. Die neurotoxinhaltigen Kulturüberstände wurden mit Neurotoxinendkonzentrationen von 1,50E+02 MLD/ml (Maus letale Dosis/ml) bei den trypsinisierten und nicht trypsinisierten Ansätzen der Toxovare A bis D, F und G bzw. von 1,50E+00 MLD/ml bei dem trypsinisierten Ansatz des Toxovars E in den entwickelten Tests eingesetzt und auf ihren Einfluss untersucht. Die eingesetzten Neurotoxinkonzentrationen erwiesen sich als nicht ausreichend. Zudem wurde eine erhebliche Anfälligkeit der Phagozytose- und Exozytoseleistung von T. pyriformis gegen die Proteinkonzentrationen der eingesetzten Kulturüberstände nachgewiesen. Aufgrund dessen ist die Eignung von T. pyriformis im Rahmen der entwickelten Tests für den Nachweis von Botulinumneurotoxinen aus Proben wie biologischen Substraten oder mit ähnlichen, komplexen Matrizes nicht gegeben.
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Scaffold-based reconstruction method of genome-scale metabolic models / Synthèse de modèles dynamiques avec application aux réseaux métaboliques de levures hémiascomycètesLoira, Nicolas 30 January 2012 (has links)
La compréhension des organismes vivant a été une quête pendant longtemps. Depuisles premiers progrès des derniers siècles, nous sommes arrivés jusqu’au point où desquantités massives de données et d’information sont constamment générées. Bien que,jusqu’au présent la plupart du travail a été concentré sur la génération d’un catalogued’éléments biologiques, ce n’est pas que récemment qu’un effort coordonné pour découvrirles réseaux de relations entre ces parties a été constaté. Nous nous sommes intéressésà comprendre non pas seulement ces réseaux, mais aussi la façon dont, à partir de sesconnexions, émergent des fonctions biologiques.Ce travail se concentre sur la modélisation et l’exploitation d’un de ces réseaux :le métabolisme. Un réseau métabolique est un ensemble des réactions biochimiquesinterconnectées qui se produisent à l’intérieur, ou dans les proximité d’une cellulevivante. Une nouvelle méthode de découverte, ou de reconstruction des réseaux métaboliquesest proposée dans ce travail, avec une emphase particulière sur les organismeseucaryotes.Cette nouvelle méthode est divisée en deux parties : une nouvelle approche pour lamodélisation de la reconstruction basée sur l’instanciation des éléments d’un modèlesquelette existant, et une nouvelle méthode de réécriture d’association des gènes. Cetteméthode en deux parties permet des reconstructions qui vont au-delà de la capacitédes méthodes de l’état de l’art, permettant la reconstruction de modèles métaboliquesdes organismes eucaryotes, et fournissant une relation détaillée entre ses réactions etses gènes, des connaissances cruciales pour des applications biotechnologiques.Les méthodes de reconstruction développées dans ce travail, ont été complétéespar un workflow itératif d’édition, de vérification et d’amélioration du modèle. Ceworkflow a été implémenté dans un logiciel, appelé Pathtastic.Comme une étude de cas de la méthode développée et implémentée dans le présenttravail, le réseau métabolique de la levure oléagineuse Yarrowia lipolytica, connucomme contaminant alimentaire et utilisé pour la biorestauration et comme usinecellulaire, a été reconstruit. Une version préliminaire du modèle a été générée avecPathtastic, laquelle a été améliorée par curation manuelle, à travers d’un travail avecdes spécialistes dans le domaine de cette espèce. Les données expérimentales, obtenuesà partir de la littérature, ont été utilisées pour évaluer la qualité du modèle produit.La méthode de reconstruction chez les eucaryotes, et le modèle reconstruit deY. lipolytica peuvent être utiles pour les communautés scientifiques respectives, lepremier comme un pas vers une meilleure reconstruction automatique des réseauxmétaboliques, et le deuxième comme un soutien à la recherche, un outil pour desapplications biotechnologiques et comme un étalon-or pour les reconstructions futures. / Understanding living organisms has been a quest for a long time. Since the advancesof the last centuries, we have arrived to a point where massive quantities of data andinformation are constantly generated. Even though most of the work so far has focusedon generating a parts catalog of biological elements, only recently have we seena coordinated effort to discover the networks of relationships between those parts. Notonly are we trying to understand these networks, but also the way in which, from theirconnections, emerge biological functions.This work focuses on the modeling and exploitation of one of those networks:metabolism. A metabolic network is a net of interconnected biochemical reactionsthat occur inside, or in the proximity of, a living cell. A new method of discovery, orreconstruction, of metabolic networks is proposed in this work, with special emphasison eukaryote organisms.This new method is divided in two parts: a novel approach to reconstruct metabolicmodels, based on instantiation of elements of an existing scaffold model, and a novelmethod of assigning gene associations to reactions. This two-parts method allows reconstructionsthat are beyond the capacity of the state-of-the-art methods, enablingthe reconstruction of metabolic models of eukaryotes, and providing a detailed relationshipbetween its reactions and genes, knowledge that is crucial for biotechnologicalapplications.The reconstruction methods developed for the present work were complementedwith an iterative workflow of model edition, verification and improvement. This workflowwas implemented as a software package, called Pathtastic.As a case study of the method developed and implemented in the present work,we reconstructed the metabolic network of the oleaginous yeast Yarrowia lipolytica,known as food contaminant and used for bioremediation and as a cell factory. A draftversion of the model was generated using Pathtastic, and further improved by manualcuration, working closely with specialists in that species. Experimental data, obtainedfrom the literature, were used to assess the quality of the produced model.Both, the method of reconstruction in eukaryotes, and the reconstructed model ofY. lipolytica can be useful for their respective research communities, the former as astep towards better automatic reconstructions of metabolic networks, and the latteras a support for research, a tool in biotechnological applications and a gold standardfor future reconstructions.
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Origin of tRNA Genes in Trypanosoma and Leishmania and Comparison of Eukaryote Phylogenies Obtained from Mitochondrial rRNA and Protein SequencesYang, Xiaoguang January 2005 (has links)
<p> Two studies are presented in this thesis. First part is about the origin of tRNA genes in
Trypanosoma and Leishmania. These organisms have special mitochondrial DNA, termed kinetoplast DNA (kDNA), which is unique in its structure and function. kDNA is a massive network which is composed of thousands of connected DNA circles. Unlike most other mitochondrial genomes, there is no gene encoding tRNAs in their kDNAs. So all the tRNAs used in mitochondria must be encoded on nuclear genes and transported from the cytoplasm into the mitochondria. So our question of interest is where the tRNA genes in their nucleus come from. We carry out phylogenetic analysis of these genes and the corresponding ones in bacteria, mitochondria and eukaryotic nuclei. There is no evidence indicating gene transfer
from mitochondria to nucleus on the basis of this analysis. These results are consistent with the simplest hypothesis, i.e. that all tRNA genes of Trypanosoma and Leishmania have the same origin as nuclear genes of other eukaryotes.</p> <p> The second part is about the comparison of eukaryote phylogenies obtained from mitochondrial rRNA and protein sequences. We carried out phylogenetic analysis for the species which have complete mitochondrial genomes by using both concatenated mitochondrial rRNA and protein sequences. We got phylogenies for three groups, fungi/metazoan, plant/algae and stramenopile/alveolate group. The analysis is useful for the further study of position of the genetic code changes and the mechanisms involved.</p> / Thesis / Master of Science (MSc)
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Biodiversity of Organic-Walled Eukaryotic Microfossils from the Tonian Visingsö Group, Sweden / Biodiversiteten av eukaryotiska mikrofossil med organiska cellväggar från Visingsögruppen (tonian), SverigeLoron, Corentin January 2016 (has links)
The diversification of unicellular, auto- and heterotrophic protists and the appearance of multicellular microorganisms is recorded in numerous Tonian age successions worldwide, including the Visingsö Group in southern Sweden. The Tonian Period (1000-720 Ma) was a time of changes in the marine environments with increasing oxygenation and a high input of mineral nutrients from the weathering continental margins to shallow shelves, where marine life thrived. This is well documented by the elevated level of biodiversity seen in global microfossil record. The Visingsö Group contains a taxonomically rich assemblage of cyanobacteria, stromatolites, algal phytoplankton, and vase-shaped microfossils. A new study of organic-walled, phytoplanktic microfossils, which are extracted by palynological method from the Visingsö 1 borehole samples, reveals the presence of morphologically disparate taxa. They are in gross cysts of microalgae (Pterospermopsimorpha, Pterospermella, Cerebrosphaera, Trachysphaeridium, Simia and certain Leiosphaeridia with pylome) and some are of uncertain affinities (acritarchs). Representative taxa of two lineages among green algae, Prasinophyceae and Chlorophyceae, are recognized. Cyanobacterial clusters and filaments are abundant and specimens of multicellular, yet systematically unrecognized taxa are recorded. Taxonomically, the assemblage is similar to some from other successions distributed along the margins of Baltica, Laurentia and Siberia in the Tonian Period. The ecological habitats of those organisms are inferred by comparing with their potential modern analogues and from the sedimentological setting of the upper formation of the Visingsö Group. / Denna studie handlar om biodiversiteten och den biologiska affiniteten av mikrofossil från den neoproterozoiska eran, tonianperioden (1000-720 Ma). De har extraherats från övre formationen av Visingsögruppen i södra Sverige.Mikrofossilen har organiska cellväggar, är encelliga och har förmodats representera algcystor (resistenta reproduktiva strukturer), cyanobakterier, och andra organismer av okänd tillhörighet. Neoproterozoikum har den högsta graden av biologisk diversitet under prekambrium. Det är därför viktigt att studera diversiteten för att förstå utvecklingen av biosfären under denna period i samband med utvecklingen av miljöer. Den studerade samlingen härrör från ett borrhål på Visingsö i Vättern, och visar på större diversitet än från tidigare studier.Denna nya studie syftar till att bestämma biodiversiteten i den övre formationen av Visingsögruppen och att känna igen affiniteten av mikrofossilen med organiska väggar och deras ekologi. Vissa av de undersökta mikrofossilen hör sannolikt till grönalgerna. Kluster och fiber av cyanobakterier är rikligt förekommande, och några prover är ej biologiskt igenkännbara. Med hjälp av moderna analoger och sedimentologiska data är ekologin hos dessa mikrofossil utläs
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Untersuchungen zum Einfluss von neurotoxinhaltigen Kulturüberständen der Clostridium botulinum Toxovare A bis G auf eukaryote Degradierungssysteme am Modellorganismus Tetrahymena pyriformis GLStänder, Norman Martin 12 December 2006 (has links)
In der vorliegenden Arbeit sollte die Eignung von T. pyriformis GL für den Nachweis von Botulinumneurotoxinen als biologische Alternative zum Maus-Bioassay untersucht werden. Dazu wurden funktionelle Tests für die Quantifizierung der mutmaßlich SNARE-abhängigen Prozesse Phagozytose und Exozytose entwickelt. Die Botulinumneurotoxine wurden durch Kultivierung der C. botulinum-Toxovare A bis G in einem Caseinpepton-Glukose-Hefeextrakt-Medium mit und ohne Zusatz von Trypsin herge-stellt. Die Neurotoxinkonzentrationen wurden mit Hilfe des Maus-Bioassays bestimmt. Für den Phagozytosetest wurde E. coli K12 als Beutekeim gewählt. Es konnte gezeigt werden, dass die KbE/ml von E. coli K12 allein durch die Phagozytoseaktivität von T. pyriformis reduziert wurde. Für den Exozytosetest wurde die saure Phosphatase als Leitenzym gewählt. Die neurotoxinhaltigen Kulturüberstände wurden mit Neurotoxinendkonzentrationen von 1,50E+02 MLD/ml (Maus letale Dosis/ml) bei den trypsinisierten und nicht trypsinisierten Ansätzen der Toxovare A bis D, F und G bzw. von 1,50E+00 MLD/ml bei dem trypsinisierten Ansatz des Toxovars E in den entwickelten Tests eingesetzt und auf ihren Einfluss untersucht. Die eingesetzten Neurotoxinkonzentrationen erwiesen sich als nicht ausreichend. Zudem wurde eine erhebliche Anfälligkeit der Phagozytose- und Exozytoseleistung von T. pyriformis gegen die Proteinkonzentrationen der eingesetzten Kulturüberstände nachgewiesen. Aufgrund dessen ist die Eignung von T. pyriformis im Rahmen der entwickelten Tests für den Nachweis von Botulinumneurotoxinen aus Proben wie biologischen Substraten oder mit ähnlichen, komplexen Matrizes nicht gegeben.
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An approach to improved microbial eukaryotic genome annotationSarrasin, Matthew 12 1900 (has links)
No description available.
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Séquençage des génomes nucléaires d’eucaryotes unicellulaires ‘primitifs’ : les jakobidesPrince, Samuel 11 1900 (has links)
Les eucaryotes sont des organismes chimériques issus de l’endosymbiose entre une archéobactérie et une α-protéobactérie. Au cours de ce processus, ces organismes ont évolué de sorte à obtenir un grand nombre de caractéristiques observées chez les eucaryotes modernes, notamment une mitochondrie, un noyau, un système endomembranaire, un système d’épissage ou encore des chromosomes linéaires terminés par un télomère. Bien que les caractéristiques du dernier ancêtre commun des eucaryotes aient majoritairement été identifié, la suite des évènements évolutifs ayant mené à l’apparition de cet organisme demeure peu compris. Afin de mieux reconstruire cette suite d’évènements, l’analyse des génomes d’organismes basals aux eucaryotes sera nécessaire pour identifier des traces de cette évolution. Ainsi, nous proposons que l’analyse d’une collection de génomes d’eucaryotes « primitifs », les jakobides et malawimonades, des eucaryotes unicellulaires flagellés se nourrissant de bactéries, pourrait permettre une meilleure compréhension de ce processus. De plus, il a été supposé que le génome d’un de ces organismes, Andalucia godoyi, pourrait posséder des chromosomes circulaires, une caractéristique atypique chez les eucaryotes, une caractéristique qui pourra être confirmée par la production d’assemblage génomique de haute contigüité.
Afin d’obtenir des assemblages génomiques de haute qualité, les jakobides A. godoyi, Jakoba bahamiensis, Seculamonas ecuadoriensis, Stygiella incarcerata et le malawimonades Malawimonas californiana ont été séquencés par nanopore. Le séquençage nanopore a présenté des résultats mitigés et les organismes J. bahamiensis et M. californiana ont présentés un faible rendement de séquençage, possiblement dû à la contamination par des polysaccharides. Pour les autres organismes, nous avons développé un pipeline d’assemblage utilisant les assembleurs Flye et Shasta qui nous a permis de produire des assemblages génomiques. L’analyse du génome de A. godoyi a permis d’identifier la présence de quatre chromosomes circulaires, possiblement localisés dans le noyau, contenant plusieurs gènes liés au métabolisme, au transport et à la signalisation et qui constituent possiblement un type de chromosome circulaire différent de ceux observés précédemment chez les eucaryotes. Dans l’ensemble, ces travaux ont permis la mise en place d’une collection de génome d’eucaryotes « primitifs » qui pourront être utilisés pour des analyse de génomique comparative afin de mieux comprendre l’évolution des eucaryotes. / Eucaryotes are chimeric organisms that are the product of an endosymbiotic event between an archaebacteria and an α-proteobacteria. During the eukaryogenesis, these organisms have gained many characteristics that defines modern eucaryotes such as a mitochondrion, a nucleus, an endomembrane system, the splicing machinery, and linear chromosome with telomeres. While most characteristics of the last common eukaryote ancestor have mostly been identified, most of the evolutionary process that led to this organism is still unknown. To reconstruct this string of event, we must analyse the genome of “primitive” basal eukaryotes with a slow evolutionary rate and a lifestyle like that of the last common eukaryotes ancestor, and thus are most likely to contain remains of ancestral mechanisms that have been lost in most known eukaryotes. We propose that this analysis of the genome of the jakobids and malawimonads, two groups are free-living flagellate that feeds on bacteria, could provide such clues on the evolution of eukaryotes. Using nanopore sequencing, a collection of high-quality genomes has been built to help in this analysis. Furthermore, it has been supposed that the genome of the jakobid Andalucia godoyi could be composed to both linear and circular chromosomes, a genomic structure that have not been identified in other eukaryotes, which was investigated using the high quality nanopore assembly.
To generate a collection of high-quality genome assemblies, we have sequenced the genomes of the jakobids A. godoyi, Jakoba bahamiensis, Seculamonas ecuadoriensis and Stygiella incarcerata as well as the malawimonad Malawimonas californiana by nanopore. While the yields were too low for J. bahamiensis and M. californiana, probably due to a contamination by polysaccharides, we were able to assemble chromosome level genome for A. godoyi and S. incarcerata and high-quality draft genome for S. ecuadoriensis et R. americana. Using this assembly, we were able to identify four circular chromosomes in the genome of A. godoyi. The circular chromosomes are likely to be located in the nucleus and encodes genes with functions related to the metabolism, ions and macromolecules transport as well as signaling. Furthermore, these molecules differ from known circular chromosome in eukaryotes as they are unlikely to be selfish DNA elements, such as known eucaryotes plasmids, or circular by-product of replication identified in other eukaryotes. Overall, this work sets the bases for larger scale comparative genomics of the jakobids and malawimonads, by generating a small collection of genomes that will be used in future studies to better understand the origin of the eukaryotes.
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Evolution and function of cellulase genes in Australian freshwater crayfishCrawford, Allison Clare January 2006 (has links)
The most abundant organic compound produced by plants is cellulose, however it has long been accepted that animals do not secrete the hydrolytic enzymes required for its degradation, but rely instead on cellulases produced by symbiotic microbes. The recent discovery of an endogenous cDNA transcript encoding a putative GHF9 endoglucanase in the parastacid crayfish Cherax quadricarinatus (Byrne et al., 1999) suggests that similar cellulase genes may have been inherited by a range of crustacean taxa. In this study, the evolutionary history of the C. quadricarinatus endoglucanase gene and the presence of additional GHF9 genes in other decapod species were investigated. The activity of endoglucanase and endoxylanase enzymes within several cultured decapod species were also compared. The evolutionary history of the C. quadricarinatus endoglucanase gene was assessed by comparing intron/exon structure with that of other invertebrate and plant GHF9 genes. The coding region of the gene was found to be interrupted by eleven introns ranging in size from 102-902 bp, the position of which was largely conserved in both termite and abalone GHF9 genes. These structural similarities suggest GHF9 genes in crustaceans and other invertebrate taxa share a common ancestry. In addition, two introns were observed to share similar positions in plant GHF9 genes, which indicates this enzyme class may have been present in ancient eukaryote organisms. The presence of GHF9 genes in C. quadricarinatus and various other decapod species was then explored via degenerate primer PCR. Two distinct GHF9 gene fragments were determined for C. quadricarinatus and several other Cherax and Euastacus parastacid freshwater crayfish species, and a single GHF9 gene fragment was also determined for the palaemonid freshwater prawn Macrobrachium lar. Phylogenetic analyses of these fragments confirmed the presence of two endoglucanase genes within the Parastacidae, termed EG-1 and EG-2. The duplication event that produced these two genes appears to have occurred prior to the evolution of freshwater crayfish. In addition, EG-2 genes appear to have duplicated more recently within the Cherax lineage. The presence of multiple GHF9 endoglucanase enzymes within the digestive tract of some decapod species may enable more efficient processing of cellulose substrates present in dietary plant material. Endoglucanase and endoxylanase enzyme activities were compared in several parastacid crayfish and penaeid prawn species using dye-linked substrates. Endoglucanase activity levels were higher in crayfish compared with prawn species, which corresponds with the known dietary preferences of these taxa. Endoglucanase temperature and pH profiles were found to be very similar for all species examined, with optimum activity occurring at 60°C and pH 5.0. These results suggest endoglucanase activity in penaeid prawns may also be derived from endogenous sources. Additional in vitro studies further demonstrated crayfish and prawn species liberate comparable amounts of glucose from carboxymethyl-cellulose, which indicates both taxa may utilise cellulose substrates as a source of energy. Endoxylanase temperature and pH profiles were also similar for all crayfish species examined, with optimal activity occurring at 50°C and pH 5.0. These results suggest xylanase activity in crayfish may originate from endogenous enzymes, although it is unclear whether this activity is derived from GHF9 enzymes or a different xylanase enzyme class. In contrast, no endoxylanase activity was detected in the three prawn species examined. Together, these findings suggest a wide range of decapod crustacean species may possess endogenous GHF9 endoglucanase genes and enzymes. Endoglucanases may be secreted by various decapod species in order to digest soluble or amorphous cellulose substrates present in consumed plant material. Further biochemical studies may confirm the presence and functional attributes of additional endoglucanase genes and enzymes in decapods, which may ultimately assist in the design of optimal plant based crustacean aquaculture feeds.
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