Commensal Gut Bacteria Buffer the Impact of Host Genetic Variants on Drosophila Developmental Traits under Nutritional Stress
| Autor: | Virginie S. Braman, Joncour P, Michael Frochaux, François Leulier, Claire-Emmanuelle Indelicato, Dali Ma, Bart Deplancke, Maroun Bou-Sleiman, Gilles Storelli, Maria Litovchenko |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Institut de Génomique Fonctionnelle de Lyon (IGFL), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Eléments transposables, évolution, populations, Département génétique, interactions et évolution des génomes [LBBE] (GINSENG), Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: |
0301 basic medicine
life mutualism [SDV]Life Sciences [q-bio] 02 engineering and technology Biology Microbiology Genome Article 03 medical and health sciences homeostasis evolution Genetic variation microbiota lcsh:Science Gene ComputingMilieux_MISCELLANEOUS 2. Zero hunger Genetics Facultative Multidisciplinary Oral Microbiology Robustness (evolution) Phenotypic trait Biological Sciences 021001 nanoscience & nanotechnology Commensalism Phenotype hsp90 030104 developmental biology fact lcsh:Q capacitor 0210 nano-technology |
| Zdroj: | iScience iScience, Elsevier, 2019, 19, pp.436-447. ⟨10.1016/j.isci.2019.07.048⟩ iScience, 2019, 19, pp.436-447. ⟨10.1016/j.isci.2019.07.048⟩ iScience, Vol 19, Iss, Pp 436-447 (2019) |
| ISSN: | 2589-0042 |
| Popis: | Summary Eukaryotic genomes encode several buffering mechanisms that robustly maintain invariant phenotypic outcome despite fluctuating environmental conditions. Here we show that the Drosophila gut-associated commensals, represented by a single facultative symbiont, Lactobacillus plantarum (LpWJL), constitutes a so far unexpected buffer that masks the contribution of the host's cryptic genetic variation (CGV) to developmental traits while the host is under nutritional stress. During chronic under-nutrition, LpWJL consistently reduces variation in different host phenotypic traits and ensures robust organ patterning during development; LpWJL also decreases genotype-dependent expression variation, particularly for development-associated genes. We further provide evidence that LpWJL buffers via reactive oxygen species (ROS) signaling whose inhibition impairs microbiota-mediated phenotypic robustness. We thus identified a hitherto unappreciated contribution of the gut facultative symbionts to host fitness that, beyond supporting growth rates and maturation timing, confers developmental robustness and phenotypic homogeneity in times of nutritional stress. Graphical Abstract Highlights • Upon nutritional stress, fly commensals buffer the effects of cryptic genetic variants • Fly gut commensals buffer transcriptional variation in developmental genes • Fly commensals buffer phenotypic heterogeneity and mediate developmental canalization • Compromising ROS activities impair microbial buffering capacity Biological Sciences; Microbiology; Oral Microbiology |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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