Skip to main content

LUP Student Papers

LUND UNIVERSITY LIBRARIES

Population metagenomics of a symbiont across its ecologically divergent Tephritid fly host ecotypes

Bourbonnais, André (2025) BINP51 20242
Degree Projects in Bioinformatics
Popular Abstract (Swedish)
Flugan, bakterien och valet mellan tistlarna

Mångfalden av liv på jorden formas av samspelet mellan arter och deras miljöer. Ett av de allra äldsta samspelen är det man finner mellan insekter och bakterier, där de ofta lever tillsammans i symbios. I släktet Tephritis (Diptera: Tephritidae, borrflugor) finns just en sådan symbios med bakterien Candidatus Stammerula tephritidis (Stammerula).

Genetiska analyser har visat att Stammerulas släktskap speglar borrflugornas, men antyder också ett samband med vilken värdväxt flugan har använt. Med andra ord följer Stammerula inte bara sin fluga, utan kanske också flugans ekologiska nisch. I mitt projekt har jag undersökt om detta stämmer genom att analysera genetiska avvikelser hos Stammerula... (More)
Flugan, bakterien och valet mellan tistlarna

Mångfalden av liv på jorden formas av samspelet mellan arter och deras miljöer. Ett av de allra äldsta samspelen är det man finner mellan insekter och bakterier, där de ofta lever tillsammans i symbios. I släktet Tephritis (Diptera: Tephritidae, borrflugor) finns just en sådan symbios med bakterien Candidatus Stammerula tephritidis (Stammerula).

Genetiska analyser har visat att Stammerulas släktskap speglar borrflugornas, men antyder också ett samband med vilken värdväxt flugan har använt. Med andra ord följer Stammerula inte bara sin fluga, utan kanske också flugans ekologiska nisch. I mitt projekt har jag undersökt om detta stämmer genom att analysera genetiska avvikelser hos Stammerula mellan två värdväxt-ekotyper av borrflugan T. conura.

För att kunna analysera Stammerulas genetiska populationsstruktur behövde jag först ta fram dess genom. Det gjorde jag genom att plocka ut bakteriens arvsmassa ur allt DNA som sekvenserats från hela flugor (metagenomik). Resultatet blev ett nästan komplett genom (93–100%). Analysen av generna visar att Stammerula har den genetiska uppsättningen för att producera 9 av de 10 essentiella aminosyrorna för T. conura.

Följer Stammerula borrflugans ekotyp?
Den genetiska populationsanalysen av 67 metagenomiska prover från åtta populationer visade att Stammerula hade tre tydliga grupper. Två av grupperna motsvarade ekotyperna nästan perfekt, medan den tredje var en blandning av de två, utan tydlig struktur gällande ekotyp, geografiskt avstånd eller utbredningstyp (allopatri/sympatri). Ett maximum-likelihood-träd visade att de tre grupperna var signifikanta och att den blandade gruppen placerade sig mellan den ursprungliga ekotypen CH (brudborste, Cirsium heterophyllum) och den nya ekotypen CO (kåltistel, C. oleraceum), vilket skilde sig från T. conuras fylogenetiska träd där populationerna grupperade tydligt. Stammerulas populationsstruktur och fylogeni tyder på att T. conura byter bakterier mellan populationer samt att Stammerula ibland förloras eller ersätts av en annan bakterie. Detta syntes i min studie där 17 prover helt saknade Stammerula eller hade mycket låga proportioner, och istället hade en större andel av en annan bakterie.

Trots dessa undantag syns en övergripande trend där både flugornas och bakteriens släktträd pekar mot ett värdväxtbyte från brudborste till kåltistel. Stammerula följer alltså sin värd i stora drag under den pågående ekologiska differentieringen, fast med egna sidospår längs vägen.

Masterexamensprojekt i Bioinformatik 45hp 2025
Biologiska institutionen, Lunds universitet

Handledare: Rachel Steward & Anna Runemark
Lund University, Department of Biology (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Bourbonnais, André
supervisor
organization
course
BINP51 20242
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
language
English
id
9215077
date added to LUP
2025-11-07 12:05:09
date last changed
2025-11-07 12:05:09
@misc{9215077,
  author       = {{Bourbonnais, André}},
  language     = {{eng}},
  note         = {{Student Paper}},
  title        = {{Population metagenomics of a symbiont across its ecologically divergent Tephritid fly host ecotypes}},
  year         = {{2025}},
}