Evolution and comparative genomics of di-symbiotic systems in aphids from the Lachninae subfamily and genome reduction in Serratia symbiotica

Introducción El término "simbiosis" (del griego σύν ’juntos’ y βίωσις ’vivir’), en su contexto biológico, fue acuñado por Heinrich Anton de Bary en su obra titulado "Erscheinung der Symbiose". El definió "simbiosis" como "la vida en conjunción de dos organismos disímiles", sin restringirlo a los efectos de la interacción sobre los miemros de ésta. Aunque el término se ha utilizado de manera más restrictiva, la definición de de Bary mantiene como la más inclusiva, teniendo en cuenta todo el espectro desde neutral, a las asociaciones perjudiciales. Dentro de este espectro, se han reconocido 6 grandes categorías de interacciones simbióticas, basadas en las posibles combinaciones de efectos neutrales (0), beneficiosos (+) y perjudiciales (-). El presente trabajo nos centraremos principalmente en un tipo de interacción: el mutualismo (+/+). el término mutualismo está reservado para las relaciones simbióticas donde cada miembro se beneficia de la actividad del otro. Al socio de mayor tamaño se le conce como el hospedero, mientras que el término simbionte se reserva comúnmente para el siocio de menor tamaño. Las relaciones simbióticas están presentes en diversos organismos a lo largo del árbol evolutivo. Este tipo de relaciones han jugado un papel importante, por ejemplo, en el desarrollo de la célula eucariota. En 1967, la bióloga Lynn Margulis sintetizó la teoría endosimbiótica, en la cual integraba y exponía el conocimiento actual acerca de los organelos celulares y proponía que éstos se habían originado a partir de una simbiosis inicial de la célula protoeucariota con una bacteria aeróbica, en el caso de la mitocondria, y una Cyanobacteria, en el caso del cloroplasto, lo cuál se comprobó a través de análisis filogenéticos. Como muchos animales, una importante cantidad de insectos mantiene asociaciones simbióticas obligadas con bacterias endosimbiontes. Éstas generalmente viven dentro de bacteriocitos (células especializadas en albergarlas), los cuales forman un órgano llamado el bacterioma. Una característica común de estos organismos endosimbióticos es la de tener un genoma reducido, lo cuál deriva de varios factores: i) Su modo vertical de transmisión, en el cual sólo una pequeña cantidad de éstos será heredado en la siguiente generación lo que acentúa el efecto de la deriva genética y el trinquete de Muller asociado; ii) La pérdida de genes de recombinación y reparación de ADN; iii) La relajación de la selección sobre genes redundantes e innecesarios para su nuevo estilo de vida. Durante este proceso de reducción genómica, los genomas endosimbióticos sufren una serie de cambios drásticos en contenido genético y arquitectura genómica. En los primeros estadíos, los genomas se encuentran altamente enriquecidos en pseudogenes y elementos móviles (EMs), principalmente elementos de inserción (ISs). En estadíos avanzados de esta reducción genómica, existe una pérdida total de la redundancia genética y de los EMs, acompañada de una pérdida casi total de los pseudogenes. En los casos más extremos, la pérdida de genes en tan drástica que se cuestiona su identidad como organismo celular. Los áfidos (Hemiptera: Aphididae) mantienen una relación simbiótica obligada con bacterias endosimbiontes del género Buchnera (denominada endosimbionte primario), que habita en el citoplasma de bacteriocitos y está contenida dentro de una membrana simbiosomal (derivada de la membrana del hospedero). Buchnera provee al áfido de aminoácidos esenciales (EAAs), los cuáles son carentes en su estricta dieta basada en floema de planta. Además de Buchnera, los áfidos pueden contener endosimbiontes secundarios, los cuales pueden ser obligados o facultativos. Los endosimbiontes facultativos, al contrario de los obligados, no son necesarios para el correcto desarrollo supervivencia del hospedero, sin embargo, pueden dotarlo de características ventajosas bajo ciertos estreses ambientales. Por ejemplo, el endosimbionte Serratia symbiotica aumenta la tasa de supervivencia de áfidos de la especie Acyrthosiphon pisum después de sufrir un golpe de calor. Dentro de la subfamilia Lachninae de áfidos, se han encontrado endosimbiontes secundarios en todos los miembros que han sido analizados por medio de microscopía. Para la mayoría de las especies, este endosimbionte secundario pertenece a la especie S. symbiotica. El análisis genómico del endosimbionte Buchnera en dos especies de Cinara (C. (Ci.) cedri y C. (Cu.) tujafilina) pertenecientes a la subfamilia Lachninae (BCc y BCt, respectivamente), ha revelado que existe una pérdida común de los genes involucrados en la biosíntesis de riboflavina (vitamina B 2 ), la cual es esencial para el correcto desarrollo del hospedero. La secuenciación del endosimbionte secundario S. symbiotica de C. (Ci.) cedri (SCc), reveló que éste era requerido para la biosíntesis, en colaboración con Buchnera, de varios compuestos esenciales para el áfido, además de que retenía los genes necesarios para sintetizar riboflavina, subsanando así la pérdida de esta capacidad biosintética en Buchnera. Por ello se considera un endosimbionte obligado, junto con Buchnera. Asimismo, SCc presentaba un genoma mucho más reducido que el de la cepa facultativa de S. symbiotica de Ac. pisum (SAp), sin embargo, al contrario de otros endosimbiontes altamente reducidos, como Buchnera, mantenía una gran cantidad de genoma "basura" y pseudogenes. Por lo tanto, SAp y SCc representan dos estadíos distintos del proceso de reducción genómica. Objetivos Esta tesis trata de entender el proceso de adquisición de S. symbiotica en diversos miembros de la subfamilia Lachninae de áfidos, así como el proceso de reducción genómica sufrido por S. symbiotica. También, se explora la diversidad de endosimbiontes secundarios en Lachninae y se trata de reconstruír la historia evolutiva de estas asociaciones. Para esto se han definido cuatro objetivos principales: 1. Explorar los cambios genómicos que se producen en las primeras etapas del proceso de acomodamiento, sufrido por un endosimbionte coobligado, al nuevo sistema endosimbiótico. Esto se abordó a través de la secuenciación y ensamblaje del genoma de S. symbiotica de C. (Cu.) tujafilina (SCt). Elegimos este organismo dado las diferencias histológicas observadas cuando se compara con SCc, las cuáles muestran a SCt más cercana a la facultativa SAp. 2. Contrastar la hipótesis de una adquisición ancestral de S. symbiotica como endosimbionte coobligado en los miembros de Lachninae (seguida de divergencia), frente a la sustitución de S. symbiotica en la rama que conduce al subgénero Cinara (Cupressobium). Esto se abordó a través de la comparación de los sistemas endosimbiótico coobligados de C. (Ci.) cedri (BCc y SCc) y Tuberolachnus salignus (BTs y STs), cuyas cepas de S. symbiotica pertenecen al mismo clado filogenético con características similares a endosimbiontes obligados. 3. Entender el establecimiento y posteriores putativos reemplazos de S. symbiotica dentro de la subfamilia Lachninae. Esto fue abordado a través de la caracterización molecular y análisis microscópico de endosimbiontes secundarios de especies representativas de diferentes clados de Lachninae. 4. Diseccionar el proceso de reducción del genoma de S. symbiotica y contrastar los resultados con otros endosimbiontes de genoma reducido, evaluando de esta manera la generalidad de las observaciones en S. symbiotica. Esto se abordó a través de la comparación de Serratia marcescens Db11, cepa de vida libre, contra las diferentes cepas de S. symbiotica aisladas de diferentes áfidos de las subfamilias Aphidinae y Lachninae. Metodología y Resultados Capítulo 1. El genoma de Serratia symbiotica, endosymbionte coobligado "reciente" del áfido Cinara (Cupressobium) tujafilina Son particularmente interesantes los casos de endosimbiosis mutualista en la cual interviene más de un simbionte. Durante el proceso de adaptación que sufre una bacteria de vida libre en su camino a convertirse en un endosimbionte intracellular obligado, el simbionte experimenta pérdidas genómicas importantes y ajustes fenotípicos. A partir de las observaciones microscópicas y filogenéticas realizadas con anterioridad, se propuso que el endosimbionte secundario S. symbiotica de C. (Cu.) tujafilina podría haberse adaptado recientemente al sistema áfido-Buchnera, debido a su cercanía molecular e histológica a SAp. Por medio de una combinación de técnicas de secuenciación masiva (454 FLX titanium e Illumina HiSeq2000), hemos secuenciado y ensamblado el genoma de S. symbiotica de C. (Cu.) tujafilina, el cuál se esperaba se encontrara en un estadío muy temprano de adaptación como endosimbionte coobligado junto con el consorcio áfido-Buchnera. A continuación, se escrutaron los cambios en la coevolución de SCt y BCt, prestando especial atención a las transformaciones experimentadas por SCt, en comparación con SAp, para convertirse en un simbionte obligado. A pesar de que SCt está filogenética y genómicamente muy estrechamente relacionado con el endosimbionte facultativo SAp, muestra una variedad de alteraciones metabólicas, genéticas y de arquitectura genómica, que sugieren que este endosimbionte está un paso más cerca de convertirse en un endosimbionte intracelular coobligado que SAp. Utilizando técnicas de genómica comparativa, hemos descrito en profundidad el proceso de reorganización genómica sufrido por SCt y SAp, así como el papel que han jugado los MEs en éste. Mediante la reconstrucción metabólica de SCt, hemos determinado que la pérdida de la capacidad biosintética de la riboflavina en BCt, postula a SCt como el provisor de este compuesto esencial. Finalmente, postulamos que la pérdida de la capacidad biosintética en la producción de riboflavina en Buchnera, ha sido la clave para la el establecimiento de S. symbiotica como endosimbionte coobligado en los áfidos que pertenecientes a la subfamilia Lachninane Capítulo 2. Convergencia evolutiva entre los sistemas endosimbióticos coobligados de los áfidos Tuberolachnus salignus y Cinara (Cinara) cedri Como mencionado anteriormente, muchas especies de la subfamilia Lachninae parecen estar asociadas consistentemente con el endosimbionte secundario S. symbiotica. Hemos demostrado anteriormente que tanto C. (Ci.) cedri y C. (Cu.) tujafilina (Lachninae de la tribu Eulachnini) han establecido asociaciones de carácter coobligado tanto con Buchnera como con S. symbiotica. Sin embargo, mientras que los genomas de Buchnera de ambas especies de Cinara son genómica y funcionalmente muy similares, existe una degradación diferencial importante entre los genomas de sus correspondientes cepas de S. symbiotica. Para entender mejor la esencialidad y el grado de integración de S. symbiotica dentro de Lachninae, hemos secuenciado el genoma de ambos endosimbiontes, Buchnera y S. symbiotica del áfido Tu. salignus (Lachninae de la tribu Tuberolachnini) mediante técnicas de secuenciación masiva (Illumina HiSeq2000). A través de la genómica comparativa, hemos encontrado un sorprendente nivel de similitud entre el sistema endosimbiótico de este áfido y el de C. (Ci.) cedri. En ambos hospederos, S. symbiotica ha evolucionado un genoma muy reducido y, a través de microscopía de hibridación fluorescente in situ (FISH), hemos determinado que en ambas especies de áfidos el endosimbionte secundario se encuentra exclusivamente en el interior del citoplasma de bacteriocitos. Mediante la reconstrucción metabólica, hemos encontrado que, curiosamente, los endosimbiontes de Tu. salignus presentan la misma complementación metabólica observada en C. (Ci.) cedri para la producción de triptófano, la cual no se observa en el sistema endosimbiótico coobligado de C. (Cu.) tujafilina. Por otra parte, hemos corroborado que en cuanto a la biosíntesis de riboflavina, BTs, al igual que BCc y BCt, ha perdido la capacidad de sintetizar esta vitamina y STs ahora realiza esta función, de este modo, proporcionando más apoyo a la hipótesis del establecimiento de un endosimbionte coobligado en el ancestro común de los áfidos de la subfamilia Lachninae (LLCA). Por último, hemos propuesto que la putativa división convergente de la biosíntesis de triptófano entre Buchnera y S. symbiotica, podría estar detrás de la internalización obligada de S. symbiotica al citoplasma de bacteriocitos propios y el desencadenamiento de una mayor degradación genómica. Capítulo 3. Identidad y localización de endosimbiontes secundarios de la subfamilia Lachninae de áfidos Como ya se ha indicado, la mayoría de los áfidos de la subfamilia Lachninae se han encontrado consistentemente albergando endosimbiontes secundarios, principalmente S. symbiotica. Esta aparente dependencia de endosimbiontes secundarios parece haber sido provocada por la pérdida de la capacidad de biosíntesis de riboflavina por Buchnera en el LLCA. Sin embargo, ningún análisis integral a gran escala de endosimbiontes secundarios en los Lachninae se ha realizado hasta la fecha, lo que dificulta la interpretación de los análisis evolutivos y genómicas de estos endosimbiontes. Por esta razón, hemos analizado los endosimbiontes de diferentes especies lejanas pertenecientes a siete diferentes géneros de Lachninae, que abarcan cuatro tribus, tanto por FISH (exploración de la morfología de los simbiontes y el tropismo celular) y la secuenciación del gen del 16S rRNA. Hemos corroborado que todos los áfidos analizados poseen sistemas endosimbióticos duales, y aunque la mayoría alberga S. symbiotica, algunos han sufrido reemplazamiento del simbionte secundario por otros taxones bacterianos filogenéticamente distintos. Hemos determinamos que estos endosimbiontes secundarios muestran formas de células y el tropismo celulares contrastantes, y algunos parecen ser dependientes de linaje. Ello nos ha permitido proponer un escenario evolutivo para el establecimiento de un endosimbionte secundario ancestral en los Lachninae, seguido de internalizaciones independientes a bacteriocitos así como de reemplazamientos. Capítulo 4. Reducción genómica en Serratia symbiotica La reducción genómica es un fenómeno generalizado entre los organismos endosimbióticos heredados verticalmente, desde los intracelulares asociados a bacteriocitos hasta los extracelulares asociados al intestino. Esta erosión genómica es un proceso gradual en el cual los organismos de vida libre evolucionan para convertirse en endosimbiontes obligados, perdiendo genes y/o funciones no esenciales o redundantes. S. symbiotica, muestra varias características que lo hacen un excelente organismo modelo para el estudio de la reducción genómica. Mientras que algunas cepas son de carácter facultativo para el hospedero, otras han establecido asociaciones coobligado con sus respectivas especies de áfidos y su correspondiente endosimbionte primario (Buchnera). Además, las diferentes cepas tienen genomas de tamaños y características muy contrastantes, y además presentan un tropismo celular, formas y tamaños celulares sorprendentemente dispares. Por último, genomas pertenecientes a S. marcescens, bacterias de vida libre estrechamente relacionadas a S. symbiotica, también están disponibles para realizar análisis de genómica comparativa. A través de la reanotación genómica de genes involucrados en procesos de información (replicación y reparación de ADN, ribosoma, modificación de ribosomas y tRNAs) y de genes de RNA, hemos diseccionado el proceso de reducción genómica en S. symbiotica. Asimismo, la anotación de estos mismos genes en otros organismos de genoma reducido ha corroborado que los patrones de reducción observados en S. symbiotica son compartidos con otros genomas menguantes. Esto demuestra que S. symbiotica es un buen modelo para el estudio del proceso de reducción genómica de un solo taxón bacteriano (S. symbiotica) que evoluciona en un nicho biológico similar (áfido-Buchnera). Conclusiones Generales Una cuestión clave en la biología evolutiva es la de cómo las asociaciones mutualista evolucionan. Una forma de abordar este problema es investigar las asociaciones mutualistas de reciente creación, en particular mediante la comparación de diferentes sistemas simbióticos en huéspedes estrechamente relacionados. En el presente trabajo hemos analizado tanto molecular como microscópicamente los sistemas endosimbióticos de varias especies de la subfamilia Lachninae. Primero, hemos corroborado que la presencia de endosimbiontes secundarios en los Lachninae es aparentemente universal, ya que todos los miembros analizados por microscopía tanto en este trabajo como en previos estudios han revelado que contienen endosimbiontes adicionales a Buchnera. A pesar de que la mayoría de estos endosimbiontes pertenecen a la especie S. symbiotica, algunos linajes han sufrido reemplazamientos genómicos por bacterias pertenecientes a diferentes taxones. Asimismo, incluso dentro de las S. symbiotica, existe una gran variedad en tipo de relación, morfología celular y localización dentro del bacterioma. La presencia de S. symbiotica en especies de Lachninae pertenecientes a diferentes tribus lejanamente relacionadas, nos lleva a proponer una infección ancestral por S. symbiotica en el LLCA, la cual fue fijada por la pseudogenización de los genes implicados en la biosíntesis de riboflavina, seguida de divergencia y reemplazamiento de simbionte. Segundo, la secuenciación del genoma de SCt y su comparación contra la cepa facultativa SAp, ha revelado la transición de S. symbiotica de endosimbionte facultativo a obligado, desencadenada no por un cambio en S. symbiotica, sino por una pérdida en la capacidad biosintética de Buchnera para producir la riboflavina, una coenzyma esencial. Mediante la comparación minuciosa de los genomas de SCt y SAp, hemos encontrado varias pseudogenizaciones de genes relacionados a la síntesis de EAAs en SCt, lo cuál refuerza la hipótesis de que este endosimbionte ya ha comenzado el proceso de adaptación al sistema endosimbiótico del áfido y Buchnera en C. (Cu.) tujafilina. Tercero, el análisis genómico y microscópico del sistema endosimbiótico de Tu. salignus reveló un gran nivel de convergencia evolutiva entre este sistema y el de C. (Ci.) cedri. Hemos encontrado que SCc y STs han sufrido eventos independientes de reducción genómica, y putativamente del establecimiento de complementación metabólica para la síntesis del triptófano y la biotina. Cuarto, mediante la comparación genómica de las diferentes cepas de S. symbiotica, hemos diseccionado los distintos estadíos de reducción genómica en los que se encuentran las distintas cepas de S. symbiotica. Las pérdidas génicas, la erosión genómica y la reducción de genes y maquinaria informacional, son compartidas por otras bacterias endosimbióticas reducidas, lo cual apunta a la generalidad de estas observaciones y valida a S. symbiotica como un buen modelo para el estudio de la reducción genómica en endosimbiontes. Finalmente, este trabajo ha revelado la naturaleza dinámica de las relaciones establecidas "recientemente" en áfidos de la subfamilia Lachninae, y ha revelado procesos claves de la transición de un organismo de vida libre a uno endosimbiótico

Serratia symbiotica from the Aphid Cinara cedri: A Missing Link from Facultative to Obligate Insect Endosymbiont

The genome sequencing of Buchnera aphidicola BCc from the aphid Cinara cedri, which is the smallest known Buchnera genome, revealed that this bacterium had lost its symbiotic role, as it was not able to synthesize tryptophan and riboflavin. Moreover, the biosynthesis of tryptophan is shared with the endosymbiont Serratia symbiotica SCc, which coexists with B. aphidicola in this aphid. The whole-genome sequencing of S. symbiotica SCc reveals an endosymbiont in a stage of genome reduction that is closer to an obligate endosymbiont, such as B. aphidicola from Acyrthosiphon pisum, than to another S. symbiotica, which is a facultative endosymbiont in this aphid, and presents much less gene decay. The comparison between both S. symbiotica enables us to propose an evolutionary scenario of the transition from facultative to obligate endosymbiont. Metabolic inferences of B. aphidicola BCc and S. symbiotica SCc reveal that most of the functions carried out by B. aphidicola in A. pisum are now either conserved in B. aphidicola BCc or taken over by S. symbiotica. In addition, there are several cases of metabolic complementation giving functional stability to the whole consortium and evolutionary preservation of the actors involved

Co-obligate symbioses have repeatedly evolved across aphids, but partner identity and nutritional contributions vary across lineages

Aphids are a large family of phloem-sap feeders. They typically rely on a single bacterial endosymbiont, Buchnera aphidicola, to supply them with essential nutrients lacking in their diet. This association with Buchnera was described in model aphid species from the Aphidinae subfamily and has been assumed to be representative of most aphids. However, in two lineages, Buchnera has lost some essential symbiotic functions and is now complemented by additional symbionts. Though these cases break our view of aphids harbouring a single obligate endosymbiont, we know little about the extent, nature, and evolution of these associations across aphid subfamilies. Here, using metagenomics on 25 aphid species from nine subfamilies, re-assembly and re-annotation of 20 aphid symbionts previously sequenced, and 16S rRNA amplicon sequencing on 223 aphid samples (147 species from 12 subfamilies), we show that dual symbioses have evolved anew at least six times. We also show that these secondary co-obligate symbionts have typically evolved from facultative symbiotic taxa. Genome-based metabolic inference confirms interdependencies between Buchnera and its partners for the production of essential nutrients but shows contributions vary across pairs of co-obligate associates. Fluorescent in situ hybridisation microscopy shows a common bacteriocyte localisation of two newly acquired symbionts. Lastly, patterns of Buchnera genome evolution reveal that small losses affecting a few key genes can be the onset of these dual systems, while large gene losses can occur without any co-obligate symbiont acquisition. Hence, the Buchnera-aphid association, often thought of as exclusive, seems more flexible, with a few metabolic losses having recurrently promoted the establishment of a new co-obligate symbiotic partner

Cytoplasmic incompatibility between Old and New World populations of a tramp ant

Reproductive manipulation by endosymbiotic Wolbachia can cause unequal inheritance, allowing the manipulator to spread and potentially impacting evolutionary dynamics in infected hosts. Tramp and invasive species are excellent models to study the dynamics of host-Wolbachia associations because introduced populations often diverge in their microbiomes after colonizing new habitats, resulting in infection polymorphisms between native and introduced populations. Ants are the most abundant group of insects on earth, and numerous ant species are classified as highly invasive. However, little is known about the role of Wolbachia in these ecologically dominant insects. Here, we provide the first description of reproductive manipulation by Wolbachia in an ant. We show that Old and New World populations of the cosmotropic tramp ant Cardiocondyla obscurior harbor distinct Wolbachia strains, and that only the Old World strain manipulates host reproduction by causing cytoplasmic incompatibility (CI) in hybrid crosses. By uncovering a symbiont-induced mechanism of reproductive isolation in a social insect, our study provides a novel perspective on the biology of tramp ants and introduces a new system for studying the evolutionary consequences of CI

Rede de Aerobiologia da Extremadura

The development of aerobiological networks in Spain has been made at the level of the autonomous communities. In Extremadura the sampling is conducted by the University of Extremadura. It began in 1993 with a station in Badajoz (BA). Two towns have had sampling on a temporary basis: Cáceres (CC 1996-2001) and Merida (ME 1996-1998). Currently there are 3 more sampling stations, which have been running since 2011: Plasencia (PL), Don Benito (DB) and Zafra (ZA), and CC again recently. The Annual Pollen Index (annual daily amounts) has shown an average of more than 50.000 pollen grains/m3 (23.532-92.655). In Badajoz (23 years) the results show a downward trend. The maximum daily concentration peaks were reached in 1997, with values of 6.102 grains/ m3 (CC 21/3) and 5.041 grains/m3 (BA 23/3). The five most important pollen types represent 78% of all the pollen registered. Their importance varies from one station to another. Quercus, Poaceae, Olea, Cupressaceae and Platanus, in this order, are the most abundant pollen types in all stations, except Platanus, which is the second most abundant in DB, and Olea, which is second in ZA. The data have been available on the research group’s website (www.aerouex.es) since 2006, and the record of visitors to the site shows a signi cant correlation with the concentration of pollen. Extremadura stands out for its high pollen concentrations of Poaceae and Quercus, due to its wide expanses of oak and cork trees. Pollen from ornamental sources –Cupressaceae and Platanus— shows a strong dependence on their abundance and distribution.El desarrollo de redes aerobiológicas en España se ha realizado a nivel de las comunidades autónomas. En Extremadura el muestreo llevado a cabo por la Universidad de Extremadura comenzó en 1993 con la estación de Badajoz (BA). Dos localidades han tenido muestreo de forma temporal, Cáceres (CC 1996-2001) y Mérida (ME 1996-1998). En la actualidad se cuenta con 3 estaciones de muestreo más, funcionando desde 2011: Plasencia (PL), Don Benito (DB) y Zafra (ZA) y, de forma reciente, nuevamente CC. El Índice Polínico Anual (la suma de las concentraciones de polen diarias para un año) ha mostrado un promedio de más de 50.000 granos/m3 (23.532-92.655). Para Badajoz (23 años) se aprecia una tendencia a la reducción. Los picos de concentración diaria máxima se alcanzaron en 1997 con valores de 6.102 granos/m3 (CC 21/3) y 5.041 granos/m3 (BA 23/3). Los cinco tipos polínicos más relevantes representan el 78% del total de polen registrado. Su importancia varía de una estación a otra. Quercus, Poaceae, Olea, Cupressaceae y Platanus, en este orden, son los tipos más abundantes en todas las estaciones, excepto Platanus que es el segundo en DB y Olea que es el segundo en ZA. Desde 2006 los datos están disponibles a través de la página web del grupo de investigación (www.aerouex.es) y el registro de los accesos a dicho sitio muestra una correlación significativa con la concentración de polen. Extremadura se destaca por los altos valores de concentración de polen de Quercus y Poaceae, debido a la gran extensión de encinares y alcornocales. El polen de fuentes ornamentales, Cupressaceae y Platanus, muestra una importante dependencia de su abundancia y distribución en las localidades estudiadas.O desenvolvimento das redes de aerobiologia em Espanha foi realizado ao nível das comunidades autónomas. Na Extremadura a amostragem levada a cabo pela Universidade de Extremadura começou em 1993 com a estação de Badajoz (BA). Duas localidades foram temporariamente estudadas como pontos de amostragem, Cáceres (CC 1996-2001) e Mérida (ME 1996-1998). Existem, atualmente, em execução desde 2011, mais 3 estações de amostragem: Plasencia (PL), Don Benito (DB) e Zafra (ZA) e, recentemente, de novo CC. O Índice Polínico Anual (somas diárias anuais) mostrou uma média de mais de 50.000 grãos/m3 (23.532-92.655). Em Badajoz (23 anos) verifica-se uma tendência para a redução da concentração. Os picos de concentração máximos diários foram alcançados em 1997 com os valores de 6.102 grãos/m3 (CC 21/3) e 5.041 grãos/m3 (BA 23/3). Os cinco tipos polínicos mais importantes representam 78% de pólen total registrado. A sua importância varia de uma estação para outra. Quercus, Poaceae, Olea, Cupressaceae e Platanus, nesta ordem, são os tipos mais abundantes em todas as estações, exceto Platanus que é o segundo em DB e Olea que é o segundo em ZA. Os dados estão disponíveis desde 2006 através do site do grupo de investigação (www. aerouex.es) e o registro de acessos mostra uma correlação significativa com a concentração de pólen. A Extremadura destaca-se pelos valores elevados de concentração de pólen de Poaceae e de Quercus, devido à grande extensão de azinheiras e sobreiros. O pólen de origens ornamentais, Cupressaceae e Platanus, mostra uma dependência significativa de sua abundância e distribuição nas localidades estudadas

Risk Factors for COVID-19 in Inflammatory Bowel Disease: A National, ENEIDA-Based Case–Control Study (COVID-19-EII)

(1) Scant information is available concerning the characteristics that may favour the acquisition of COVID-19 in patients with inflammatory bowel disease (IBD). Therefore, the aim of this study was to assess these differences between infected and noninfected patients with IBD. (2) This nationwide case-control study evaluated patients with inflammatory bowel disease with COVID-19 (cases) and without COVID-19 (controls) during the period March-July 2020 included in the ENEIDA of GETECCU. (3) A total of 496 cases and 964 controls from 73 Spanish centres were included. No differences were found in the basal characteristics between cases and controls. Cases had higher comorbidity Charlson scores (24% vs. 19%; p = 0.02) and occupational risk (28% vs. 10.5%; p < 0.0001) more frequently than did controls. Lockdown was the only protective measure against COVID-19 (50% vs. 70%; p < 0.0001). No differences were found in the use of systemic steroids, immunosuppressants or biologics between cases and controls. Cases were more often treated with 5-aminosalicylates (42% vs. 34%; p = 0.003). Having a moderate Charlson score (OR: 2.7; 95%CI: 1.3-5.9), occupational risk (OR: 2.9; 95%CI: 1.8-4.4) and the use of 5-aminosalicylates (OR: 1.7; 95%CI: 1.2-2.5) were factors for COVID-19. The strict lockdown was the only protective factor (OR: 0.1; 95%CI: 0.09-0.2). (4) Comorbidities and occupational exposure are the most relevant factors for COVID-19 in patients with IBD. The risk of COVID-19 seems not to be increased by immunosuppressants or biologics, with a potential effect of 5-aminosalicylates, which should be investigated further and interpreted with caution

Supplementary_raw_ncRNA_tables

Supplementary raw tables used for plotting ncRNA features<br

Reinventing the Wheel and Making It Round Again: Evolutionary Convergence in Buchnera-Serratia Symbiotic Consortia between the Distantly Related Lachninae Aphids Tuberolachnus salignus and Cinara cedri.

Virtually all aphids (Aphididae) harbor Buchnera aphidicola as an obligate endosymbiont to compensate nutritional deficiencies arising from their phloem diet. Many species within the Lachninae subfamily seem to be consistently associated also with Serratia symbiotica We have previously shown that both Cinara (Cinara) cedri and Cinara (Cupressobium) tujafilina (Lachninae: Eulachnini tribe) have indeed established co-obligate associations with both Buchnera and S. symbiotica However, while Buchnera genomes of both Cinara species are similar, genome degradation differs greatly between the two S. symbiotica strains. To gain insight into the essentiality and degree of integration of S. symbiotica within the Lachninae, we sequenced the genome of both Buchnera and S. symbiotica endosymbionts from the distantly related aphid Tuberolachnus salignus (Lachninae: Tuberolachnini tribe). We found a striking level of similarity between the endosymbiotic system of this aphid and that of C. cedri In both aphid hosts, S. symbiotica possesses a highly reduced genome and is found exclusively intracellularly inside bacteriocytes. Interestingly, T. salignus' endosymbionts present the same tryptophan biosynthetic metabolic complementation as C. cedri's, which is not present in C. tujafilina's. Moreover, we corroborate the riboflavin-biosynthetic-role take-over/rescue by S. symbiotica in T. salignus, and therefore, provide further evidence for the previously proposed establishment of a secondary co-obligate endosymbiont in the common ancestor of the Lachninae aphids. Finally, we propose that the putative convergent split of the tryptophan biosynthetic role between Buchnera and S. symbiotica could be behind the establishment of S. symbiotica as an obligate intracellular symbiont and the triggering of further genome degradation

A Novel Widespread MITE Element in the Repeat-Rich Genome of the Cardinium Endosymbiont of the Spider Oedothorax gibbosus

Free-living bacteria have evolved multiple times to become host-restricted endosymbionts. The transition from a free-living to a host-restricted lifestyle comes with a number of different genomic changes, including a massive loss of genes. In host-restricted endosymbionts, gene inactivation and genome reduction are facilitated by mobile genetic elements, mainly insertion sequences (ISs). ISs are small autonomous mobile elements, and one of, if not the most, abundant transposable elements in bacteria. Proliferation of ISs is common in some facultative endosymbionts, and is likely driven by the transmission bottlenecks, which increase the level of genetic drift. In this study, we present a manually curated genome annotation for a Cardinium endosymbiont of the dwarf spider Oedothorax gibbosus. Cardinium species are host-restricted endosymbionts that, similarly to ColbachiaWolbachia spp., include strains capable of manipulating host reproduction. Through the focus on mobile elements, the annotation revealed a rampant spread of ISs, extending earlier observations in other Cardinium genomes. We found that a large proportion of IS elements are pseudogenized, with many displaying evidence of recent inactivation. Most notably, we describe the lineage-specific emergence and spread of a novel IS-derived Miniature Inverted repeat Transposable Element (MITE), likely being actively maintained by intact copies of its parental IS982-family element. This study highlights the relevance of manual curation of these repeat-rich endosymbiont genomes for the discovery of novel MITEs, as well as the possible role these understudied elements might play in genome streamlining