Genetics or epigenetics? A peculiar case from the ciliate life

Abstract


Inheritance of three mating types (MTs) in the ciliate Dileptus anser is described. When reproduced vegetatively, clones of dilepti retain their mating type invariably. In sexual generations (at crosses) the character behaves as controlled by one locus with three alleles in it, manifesting serial dominance. In other words, the character seems to be under the direct genic control. However, after treatment with Actinomycin D, ciliates from clones which stably express this or that MT, become destabilized and start to express in turn all three MTs. It suggests that actually MT of such a clone results from stable epigenetic differentiation of a complex, multipotential locus.

About the authors

Aleksander L Yudin

Institute of a cytology RAS, Saint-Petersburg, RF

Email: alyudin@mail.ru

References

  1. Афонькин С. Ю., 1991. Межклеточное самораспознавание у простейших // Итоги науки и техники. ВИНИТИ, сер. Зоология беспозвоночных, т. 9. М.: ВИНИТИ, 160 с.
  2. Калинина Л. В., 1968. Наследуемые изменения у амеб, вызываемые действием актиномицина D // Цитология. Т. 10. № 12. С. 1589-1597.
  3. Сигел Р. У., 1970. Генетическая обусловленность типов спаривания у инфузорий // Онтогенез. Т. 1. № 2. С. 157-165.
  4. Юдин А. Л., 1979. Механизмы дестабилизации наследственных признаков у амеб. II. Наследуемые изменения, индуцированные некоторыми антибиотиками // Acta protozool. Vol. 18. № 4. С. 571-579.
  5. Юдин А. Л., 1982. Ядерно-цитоплазматические взаимоотношения и клеточная наследственность у амеб. Л.: Наука, 200 с.
  6. Юдин А. Л., Афонькин С. Ю., 1987. Генетическая детерминация и наследование типов спаривания у инфузории Dileptus anser (Gymnostomatida, Holotrichа) // Современные проблемы протозоологии. Л.: Наука. 32.
  7. Юдин А. Л., Афонькин С. Ю., Парфенова Е. В., 1990. Феромоны спаривания у инфузории Dileptus anser // Цитоло- гия. Т. 32. № 2. С. 106-115.
  8. Юдин А. Л., Успенская 3. И., 2006. Типы спаривания у инфузории Dileptus anser. Наследование и генетическая детер- минация // Цитология. Т. 48. № 4. С. 364-374.
  9. Юдин А. Л., Успенская 3. И., 2009-а. Индуцированная актиномицином D смена типа спаривания у инфузории Dileptus anser // Цитология. Т. 51. № 1. С. 84-88.
  10. Юдин А. Л., Успенская З. И., 2009-б. Актиномицин D индуцирует у двух очень разных протистов сходную наследуе- мую нестабильность признаков // Тр. Съезда генетиков и селекционеров, посвященного 200-летию со дня рождения Чарльза Дарвина, и V съезда ВОГиС (Москва, 21-28 июня 2009 г.). Ч. I, С. 58.
  11. Bleyman L. K., 1996. Ciliate genetics // Ciliates: Cells as organisms. / Eds. R. Hausmann and P. C. Bradbury. Stuttgart, Jena, New York: Gustav Fischer Verlag. P. 291-324.
  12. Duharcourt S., de Lepère G., Meyer E., 2009. Developmental genome rearrangements in ciliates: a natural genomic subtraction mediated by non-coding transcripts // Trends in Genetics. Vol. 25. N 8. С. 344-350.
  13. Gottschling D. E., 2004. Summary: Epigenetics - from Phenomenon to Field // Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. Vol. 69. С. 507-519.
  14. Grewal S. I. S., Klar I. J. S., 1996. Chromosomal inheritance of epigenetic states in fission yeast during mitosis and meiosis // Cell. Vol. 86. P. 95-101.
  15. Haig D., 2004. The (dual) origin of epigenetics // Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. Vol. 69. P. 67-70.
  16. Hawkins S. E., 1968. Effect of actinomycin D on the assimilation of a cytoplasmic determinant in amoebae // Nature. Vol. 220. P. 923-924.
  17. Meyer E., Chalker D. L., 2007. Epigenetics of Ciliates // Epigenetics / Eds. C. D. Allis et al. CSHL Press. P. 127-150.
  18. Miyake A., 1996. Fertilization and Sexuality in Ciliates // Ciliates: Cells as Organisms / Eds. R. Hausmann and P. C. Bradbury. Stuttgart; Jena; New York: Gustav Fischer Verlag. P. 243- 290.
  19. Nanney D. L., 1958. Epigenetic control systems // Proc. Nat. Acad. Sci. U. S. A. Vol. 44, N 7. P. 712-717.
  20. Nowacki M., Landweber L. F., 2009. Epigenetic inheritance in ciliates // Curr. Opin. Microbiol. Vol. 12. P. 638-643.
  21. Orias E., 1963. Mating type determination in variety 8, Tetrahymena pyriformis // Genetics. Vol. 48. P. 1509-1518.
  22. Orias E., 1981. Probable somatic DNA rearrangements in mating type determination in Tetrahymena thermophila: A review and a model // Develop. Genetics. Vol. 2. P. 185-202.
  23. Simon E. M., 1980. Mating-type inheritance and maturity times in crosses between subspecies of Tetrahymena pigmentosa // Genetics. Vol. 94. P. 93-113.
  24. Sonneborn T. M., 1977. Genetics of cellular differentiation: stable nuclear differentiation in eukaryotic unicells // Annu. Rev. Genet. Vol. 11. P. 349-367.
  25. Yudin A. L., Uspenskaya Z. I., 2007. Nuclear differentiation for mating types in the ciliate Dileptus anser: A hypothesis // Cell Biol. Internat. Vol. 31. P. 428-432.

Statistics

Views

Abstract - 748

PDF (Russian) - 202

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Dimensions


Copyright (c) 2010 Yudin A.L.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies