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Molecular evolutionary trends and feeding ecology diversification in the Hemiptera, anchored by the milkweed bug genome
Archive ouverte
Edité par CCSD ; BioMed Central -
International audience. The Hemiptera (aphids, cicadas, and true bugs) are a key insect order, with high diversity for feeding ecology and excellent experimental tractability for molecular genetics. Building upon recent sequencing of hemipteran pests such as phloem-feeding aphids and blood-feeding bed bugs, we present the genome sequence and comparative analyses centered on the milkweed bug Oncopeltus fasciatus, a seed feeder of the family Lygaeidae. . Contexte : les hémiptères (pucerons, cigales et punaises) constituent un ordre d'insectes clé, caractérisé par une grande diversité alimentaire et une excellente faisabilité expérimentale en génétique moléculaire. En nous appuyant sur le séquençage récent d'hémiptères nuisibles tels que les pucerons phloémifuges et les punaises de lit hématophages, nous présentons la séquence du génome et des analyses comparatives centrées sur la punaise de l'asclépiade Oncopeltus fasciatus, une espèce granivore de la famille des Lygaeidae.Résultats : le génome d'Oncopeltus (926 Mb) est bien représenté par l'assemblage actuel et le jeu de gènes officiel. Nous utilisons nos données génomiques et de séquençage d'ARN non seulement pour caractériser le répertoire de gènes codant pour les protéines et réaliser une interférence ARN spécifique à l'isoforme, mais aussi pour élucider les schémas d'évolution moléculaire et de physiologie. Nous observons une expansion et une diversification continues, spécifiques à la lignée, des protéines répressives à doigts de zinc C2H2. La découverte d'un gain et d'un renouvellement d'introns spécifiques aux hémiptères a également conduit à évaluer la lignée et la taille du génome comme prédicteurs de l'évolution de la structure des gènes. De plus, nous identifions des gains et des pertes enzymatiques corrélés à la biologie de l'alimentation, en particulier pour les réductions associées à une alimentation dérivée et fluide.Conclusions : grâce à la punaise de l’asclépiade, nous disposons désormais d’une masse critique d’espèces séquencées pour un ordre d’insectes hémimétaboles et un groupe proche des Holométaboles, améliorant considérablement la diversité génomique des insectes. Nous définissons ainsi les points communs entre les hémiptères et étudions comment les génomes des hémiptères reflètent des écologies alimentaires distinctes. Compte tenu de la force d’Oncopeltus comme modèle expérimental, ces nouvelles ressources de séquences renforcent les bases de la recherche moléculaire et mettent en lumière des considérations techniques pour l’analyse des génomes d’invertébrés de taille moyenne.
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