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Horizontally transmitted symbiont populations in deep-sea mussels are genetically isolated.
The ISME Journal ( IF 10.8 ) Pub Date : 2019-08-08 , DOI: 10.1038/s41396-019-0475-z Devani Romero Picazo 1 , Tal Dagan 1 , Rebecca Ansorge 2 , Jillian M Petersen 3 , Nicole Dubilier 2 , Anne Kupczok 1
The ISME Journal ( IF 10.8 ) Pub Date : 2019-08-08 , DOI: 10.1038/s41396-019-0475-z Devani Romero Picazo 1 , Tal Dagan 1 , Rebecca Ansorge 2 , Jillian M Petersen 3 , Nicole Dubilier 2 , Anne Kupczok 1
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Eukaryotes are habitats for bacterial organisms where the host colonization and dispersal among individual hosts have consequences for the bacterial ecology and evolution. Vertical symbiont transmission leads to geographic isolation of the microbial population and consequently to genetic isolation of microbiotas from individual hosts. In contrast, the extent of geographic and genetic isolation of horizontally transmitted microbiota is poorly characterized. Here we show that chemosynthetic symbionts of individual Bathymodiolus brooksi mussels constitute genetically isolated subpopulations. The reconstruction of core genome-wide strains from high-resolution metagenomes revealed distinct phylogenetic clades. Nucleotide diversity and strain composition vary along the mussel life span and individual hosts show a high degree of genetic isolation. Our results suggest that the uptake of environmental bacteria is a restricted process in B. brooksi, where self-infection of the gill tissue results in serial founder effects during symbiont evolution. We conclude that bacterial colonization dynamics over the host life cycle is thus an important determinant of population structure and genome evolution of horizontally transmitted symbionts.
中文翻译：
深海贻贝中水平传播的共生体种群是基因隔离的。
真核生物是细菌生物体的栖息地，其中宿主在个体宿主之间的定殖和扩散对细菌生态和进化产生影响。垂直共生传播导致微生物种群的地理隔离，从而导致微生物群与个体宿主的遗传隔离。相比之下，水平传播微生物群的地理和遗传隔离程度却很少被描述。在这里，我们表明，Bathymodiolus brooksi贻贝个体的化学合成共生体构成了遗传上分离的亚群。从高分辨率宏基因组重建核心全基因组菌株揭示了不同的系统发育分支。核苷酸多样性和菌株组成随着贻贝的寿命而变化，个体宿主表现出高度的遗传隔离。我们的结果表明，布鲁克氏拟杆菌对环境细菌的吸收是一个受限制的过程，其中鳃组织的自我感染导致共生体进化过程中的一系列创始人效应。因此，我们得出的结论是，宿主生命周期中的细菌定植动态是水平传播共生体种群结构和基因组进化的重要决定因素。
更新日期：2019-08-08
中文翻译：
深海贻贝中水平传播的共生体种群是基因隔离的。
真核生物是细菌生物体的栖息地，其中宿主在个体宿主之间的定殖和扩散对细菌生态和进化产生影响。垂直共生传播导致微生物种群的地理隔离，从而导致微生物群与个体宿主的遗传隔离。相比之下，水平传播微生物群的地理和遗传隔离程度却很少被描述。在这里，我们表明，Bathymodiolus brooksi贻贝个体的化学合成共生体构成了遗传上分离的亚群。从高分辨率宏基因组重建核心全基因组菌株揭示了不同的系统发育分支。核苷酸多样性和菌株组成随着贻贝的寿命而变化，个体宿主表现出高度的遗传隔离。我们的结果表明，布鲁克氏拟杆菌对环境细菌的吸收是一个受限制的过程，其中鳃组织的自我感染导致共生体进化过程中的一系列创始人效应。因此，我们得出的结论是，宿主生命周期中的细菌定植动态是水平传播共生体种群结构和基因组进化的重要决定因素。
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