Information

Toronto spindel identifiering

Toronto spindel identifiering



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Jag hittade den i Toronto, Ontario, i början av juni 2015.

När den blev knuffad verkade den hoppa runt, eller åtminstone röra sig väldigt snabbt.

Jag kan även lägga upp en kort video om det behövs.


Den hoppspindeln är en hoppspindel! (Det vill säga familjen Salticidae, vanligen kallade Jumping Spiders).

Det finns mycket mångfald i familjen, men dina bilder liknar Zebra Jumping Spider.


Terminalinvestering

Mycket av den aktuella forskningen i labbet involverar studier av den sexuellt kannibalistiska australiska rödryggsspindeln (Latrodectus hasselti) och dess nära släktingar, de svarta änkorna (släktet Latrodectus). Rödryggspindlar är spännande eftersom män aktivt ‘uppmuntrar’ honor att kannibalisera dem medan de parar sig (= kopulatorisk kullerbytta, nedan). Till skillnad från de flesta andra sexuellt kannibalistiska arter (t.ex. bönmantider) där hanar försöker fly från honans huggtänder, är rödbackade hanar faktiskt ‘somersault’ på honans mundelar under parning = manligt sexuellt offer (se video)

Kopulationsvolta:

(A) Kopulation börjar med att hanen står på kvinnans mage. Båda spindlarna är vända åt samma håll och är ‘mage mot mage’. Hanen har två kopulatoriska organ (palperna) som är fästa vid den främre delen av hans ‘huvud’ (cephalothorax). Kopulation börjar när en av palparna förs in i kvinnans könsöppning. I de flesta andra svarta änkan spindlar parar paret medan de är i denna ställning.

(B) I röda ryggar, dock, några sekunder efter införandet av palpen, går hanen, med palpen som en pivot, in i en ‘huvudstående’-ställning.

(C) Hanen vänder sig sedan snabbt genom 180 grader och landar med sin ‘rygg’ (den dorsala ytan av buken), direkt ovanför honans huggtänder. I de flesta parningar börjar honan att extrudera matsmältningsenzymer nästan omedelbart. Hon genomborrar också mannens mage med sina huggtänder och börjar äta upp honom medan han överför spermier.

Diagram: Forster, LM. 1992. Australian Journal of Zoology. 40(1):1-11. (hane = svart, hona = kontur)

På grund av manliga spindlars unika reproduktionsbiologi kan rödbackshanar överföra spermier medan de konsumeras. Således, även om hanar ger upp framtida reproduktionsmöjligheter när de offrar sig själva, uppnår de befruktningar i sin nuvarande parning. Hanar som konsumeras får en tvåfaldig faderskapsfördel jämfört med män som överlever. Hanar är osannolikt att para sig mer än en gång, även i frånvaro av kannibalism, på grund av hög dödlighet under partnersökning.

Denna extrema form av manlig parningsinvestering ger en unik möjlighet att testa sexuellt urval och livshistoria eftersom hanar är under starkt urval för att lyckas med sin enda parningsmöjlighet, men är begränsade av ekologi och fysiskt dominerande honor. Vi har en god förståelse för faktorer som påverkar styrkan hos sexuellt och naturligt urval på rödbackade hanar och kan manipulera signaler som indikerar urvalets styrka i fält och i laboratoriet.


De farligaste spindlarna som finns i Kanada och vad du behöver veta

Kanada har sin beskärda andel av bitande insekter, som svartflugor och myggor, men de flesta av våra spindlar är ganska ofarliga. Ändå betyder det inte att farliga spindlar inte tar sig in i Kanada.

En kvinna från Nova Scotia återhämtar sig för närvarande från ett "olidligt" bett som troligen orsakades av en spindel. Hennes sår liknar det hos en man från Nova Scotia som fick veta att han troligen blivit biten av en brun enstöring.

Calum Ewing, en spindelexpert som arbetar på Nova Scotia Museum, säger att det är svårt att diagnostisera ett spindelbett i efterhand, eftersom alla reagerar olika på insektsbett.

"Det enda sättet att vara helt säker på att det var en spindel som bet dig är att se spindeln faktiskt bita dig", sa han till CTV:s Your Morning.

Han säger att giftiga spindlar lätt kan transporteras till Kanada från tropikerna, vanligtvis med frukttransporter.

Här är en titt på några av de spindlar som han säger att kanadensare borde känna till och hur farliga deras bett är:

Brun enstöring spindel

Den bruna enstöringen är en "förvånansvärt liten" spindel som kan "packa ett särskilt potent bett", säger Ewing. Deras gift är "nekrotiskt", vilket innebär att en liten mängd vävnad nära bitmärket dör, vilket lämnar efter sig ett sår som är smärtsamt i veckor.

Men Ewing säger att spindlarna är "mycket blyga och hemlighetsfulla" och bett är faktiskt ganska sällsynta, eftersom bruna enstöringar föredrar att vistas på mörka ostörda platser.

Gul säckspindel

Yellow Sac-spindlar är infödda i Kalifornien, Mexiko och delar av Centralamerika och förväxlas ofta med de bruna enstöringsspindlarna. Ewing säger att de ofta hamnar i Kanada på leveranser av druvor, eftersom de lätt kan gömma sig i klasarna.

Ett bett från en gul säck är inte särskilt smärtsamt, men symtomen kan vara kvar i veckor.

"Deras bett är lite värre än ett getingstick. Det orsakar svullnad, smärta, ibland muskelsmärta som kan ta några dagar eller veckor att försvinna”, sa han.

Svart änka spindel

Svarta änkaspindlar har en distinkt glänsande, svart, rund kropp och två rödaktiga trianglar på buken. De anländer vanligtvis till Kanada på druvsändningar, men vissa sorter är också inhemska i södra delar av Kanada.

Liksom de flesta andra spindlar, kommer svarta änkor inte att bita om de inte hotas. Många som blir bitna utvecklar inga symtom eftersom spindeln kanske inte injicerar sitt gift.

När de släpper ut gift, orsakar det mild muskelsmärta som kan pågå i flera dagar, men i motsats till vad många tror, ​​är den dödlig i sällsynta fall.

Vargspindel

Vargspindeln är en spindel som är infödd i Kanada och även om den ibland kan se skrämmande ut är den i allmänhet ofarlig. Ewing säger att det finns många varianter av spindeln och de finns över hela Kanada.

"De får sitt namn för att de inte använder nät för att fånga sitt byte. De kör dem helt enkelt ner på marken, ungefär som en varg skulle attackera byten, sa han.

Vargspindlar är inte alla farliga eller aggressiva, säger Ewing. De biter bara när de är hotade och deras gift orsakar endast mild rodnad eller svullnad.

En levande Brown Recluse Spider kryper i ett fat på Smithsonian Institution National Museum of Natural History i Washington, onsdagen den 30 mars 2011. (AP / Carolyn Kaster)


Växtätande spindel som finns i Centralamerika

Forskare har hittat en spindel i Centralamerika som äter mestadels växter, den enda kända vegetarianen i uppskattningsvis 40 000 spindelarter.

Bagheera kiplingi är en hoppande spindel som lever i Centralamerika och södra Mexiko. Den livnär sig mest på den näringsrika nektaren och specialiserade bladstrukturer hos akaciaträd.

Acaciaträd och vissa myror har utvecklats tillsammans till ett ömsesidigt fördelaktigt förhållande. Träden ger myrorna mat - nektar och specialiserade bladspetsar som kallas beltiska kroppar - och skydd i växtens ihåliga ryggar, medan myrorna försvarar växten mot andra djur.

CBC Radio's Quirks and Quarks kommer att ha en intervju med studiens medförfattare Robert Curry den 17 oktober kl.

B. kiplingi utnyttja detta förhållande genom att äta akacianektarn och beltiska kroppar utan att hjälpa till att försvara växten.

Den vegetariska spindeln använder de skarpa ögon och smidighet som den delar med andra hoppande spindlar för att inte jaga myrorna som patrullerar akaciabusken, utan för att undvika dem.

Eric Olson från Brandeis University upptäckte först B. kiplingi 2001, och var medförfattare till den fullständiga beskrivningen som visas denna vecka i tidskriften Current Biology.

"Det som förvånade oss mest med att upptäcka denna spindels extraordinära ekologi var att hitta den på ant-akaciorna", säger medförfattaren Robert Curry vid Villanova University i ett uttalande. "Denna välkända mutualism har studerats av tropiska ekologer i nästan 50 år, men spindelns roll märktes inte förrän Olsons upptäckt 2001."

Currys elev, Christopher Meehan, observerade självständigt samma växtätande beteende hos spindlar i Quintana Roo, söder om Cancun, Mexiko.

Forskarna tog högupplöst video av spindlarna för att övervaka vad de åt. I den mexikanska befolkningen utgjorde de beltiska kropparna av akaciaträd 90 procent av de 140 livsmedel som spindeln åt.

Spindlarna kompletterar också sin vegetariska kost med vissa animaliska produkter, som myrlarver. Köttätande var vanligare hos de costaricanska spindlarna än hos de mexikanska.

Forskarna backade upp sina direkta observationer av spindlarnas matvanor med laboratorieanalys av växterna, myrorna, Bagheera-spindlarna och andra lokala spindlar. Den molekylära analysen, som utfördes med hjälp av forskare vid Queen's University i Kingston, Ont., fann att Bagheera-spindlarnas kost liknade mer myrorna än andra spindlar.

Forskarna hittade också en annan egenskap som gör B. kiplingi unikt bland spindlar: hanarna hjälper till att ta hand om ägg och ungar.


Bolas spindlar: bedrägeriernas mästare

Bolas spindlar (medlemmar av släktet Mastophora, i Nordamerika) är kända för sin ovanliga teknik för att fånga byten: snarare än en väv, producerar de en enda sidenlinje med en superklibbig limklot i slutet, som de slänger mot sitt byte.

Kvinna Mastophora cornigera jagar med sin "bolas". (Foto: Matt Coors)

Det vanliga namnet "bolas spindel" är dock inte särskilt korrekt. En riktig bolas – två eller flera vikter sammankopplade med lina – svängs och kastas mot ett djur (som en häst, på bilden nedan) i sin helhet, och fungerar genom att trassla sig runt målets ben.

Av John Miers [Public domain], via Wikimedia Commons

Förföriska dofter

Att jaga med en klibbig jojo är allt väldigt häftigt och spännande, men hur stor är chansen att en nattfjäril någonsin kommer att flyga tillräckligt nära för att spindeln ska kunna svänga mot? Inte särskilt högt. Såvida du inte, som bolas-spindeln, har ett trick eller två i ärmen... eh, ben... Vuxna bolaspindlar honor har den otroliga förmågan att producera en kemisk cocktail som får dem att lukta precis som kvinnliga malar som reklamerar efter kompisar (egentligen vet ingen ännu vilken del av spindelns kropp som är ansvarig för detta underbara trick). Oskyldiga malhannar som följer vad de uppfattar som ett feromonspår (vars kemiska budskap indikerar att det leder till en sexuellt mottaglig malhona) luras därför att komma in tillräckligt nära för att spindeln ska kunna slå till. Detta kallas "aggressiv kemisk mimik", och det är det grymt bra.

Malsexferomoner är vanligtvis blandningar av två eller flera kemiska föreningar i mycket specifika förhållanden. De speciella kemikalierna och förhållandena gör att malhannar kan skilja mellan honor av sin egen och andra arter. Om en bolas-spindel bara producerade ett malferomon, skulle de förmodligen inte klara sig särskilt bra, eftersom deras diet skulle vara begränsad till endast en enda malart. Det visar sig att varje art av bolas-spindel attraherar flera sorters malar, och den bäst studerade av dessa är Mastophora hutchinsoni.

Bröstskuren maskmal, Lacinopolia renigera. (Foto: Andy Reago & Chrissy McClarren licensierade under CC BY 2.0)

Rökig tetanolita, Tetanotolita mynesalis. (Foto: Kestrel 360 licensierad under CC BY-NC-ND 2.0)

Mastophora hutchinsoni lockar fyra sorters nattfjärilar, men mer än 90 % av deras byte består av två arter i familjen Noctuidae: den rökiga tetanolitan (Tetanolita mynesalis) och den borstiga skärmasken (Lacinopolia renigera). Dessa två malarter producerar helt olika könsferomoner, och de är aktiva vid olika tider på natten. Problemet för bolas-spindeln är att feromonet från borstmasken stör attraktionskraften hos den rökiga tetanolitas feromon.

Det är här bolas-spindlarna börjar bli riktigt snygga. Låt oss gå med i en M. hutchinsoni hona för en natt av jakt och lär dig några av hennes hemligheter.

M. cornigera hona förbereder sig för en natt av nattfjäriljakt. (Foto: Matt Coors)

Hon börjar med att bygga sin horisontella "trapslinje", från vilken hon sedan hänger orörlig, med frambenen utsträckta i jaktposition (men utan bolas ännu). Hon sänder redan ut sexferomonerna (nåja, analoger som är tillräckligt nära!) från båda bytesarterna, men än så länge är bara den tidigt flygande borstmasken aktiv. De avskräcks inte av lukten av rökiga tetanolita-honor blandat med feromonet från en hona av sin egen art, och snart flyger man mot den förföriska doften som kommer från honspindeln. Den passerar nära, men utom räckhåll. Den här malen har tur, för nu. Men oavsett hans öde är inte vår omedelbara oro. Spindelns utsträckta ben är täckta med små vibrationskänsliga hårstrån (kallas trichobotria) som låter henne upptäcka ljudet av malens vingslag i närheten. Nu när hon vet att det finns ett byte, sätter hon igång och ägnar nästa minut eller två till att bygga sina klibbiga bolas.

Hona M. cornigera jagar med sin bolas. (Foto: Matt Coors)

När hennes vapen är färdigt återgår hon till sin position för att fånga byten, med bolas hängande från ett av hennes utsträckta framben. För sitt nästa trick kommer hon återigen att lita på sin förmåga att upptäcka flygfjärils vingslag med sina benhår. Hon väntar tålmodigt, tyst och stilla.

Snart tar en annan olycklig mal hane upp doften och börjar vingla mot bolas-spindeln. När hennes känselhår talar om för henne att tiden är helt rätt, tar hon en sväng mot den annalkande nattfjärilen och ansluter. Även om malen kämpar och fäller fjäll i sin ansträngning att fly, håller den våta klibbigheten hos bolas den fast. Spindeln rullar in malen och ger ett dödligt giftigt bett. Hon väntar några ögonblick, lindar sedan in priset i silke och hänger det försiktigt i trapetslinan för att äta senare. Natten är ung, och nattfjärilarna kommer att fortsätta flyga i några timmar ännu. De borstiga skärmaskarna förblir aktiva till 22:30. Vår spindel bygger en ny bolas och slår sig ner för att vänta. Successivt försvinner lukten av könsferomon från borsten från spindeln. Lukten försvinner aldrig helt, men blir snart svag i jämförelse med doften av en rökig tetanolita hona. De rökiga tetanolita-hanarna kommer ut efter 23:00, och vår spindel kommer att vara redo för mer dödligt bedrägeri.

Kvinna M. frysonom med fångade malar. (Foto: Keith Simmons licensierad under CC BY-NC-SA 2.0)

Hittills har vi upptäckt några av den vuxna kvinnliga bolaspindelns hemligheter till framgång, men hur är det med ungdomar och hanar? De använder inte en bolas, men de är inte mindre smygande och bedrägliga än sina motsvarigheter. Unga bolasspindlar använder också aggressiv kemisk mimik för att locka till sig byten, men de är specialiserade på hanar malflugor i familjen Psychodidae. Varje bolas spindelart är särskilt attraktiv för en viss art av malflugor. Det verkar vara en glädjande slump att små bolas-spindlar förgriper sig på malflugor tills de uppgraderas till riktiga nattfjärilar. Huruvida sexferomonerna hos psykodiderna som fångas av varje spindel liknar dem hos nattfjärilar som de specialiserar sig på är för närvarande ett mysterium.

Optiska illusioner

Mastophora Kvinnor är inte bara mästare på kemiskt bedrägeri, utan de är också visuellt kryptiska och gömmer sig för sina egna potentiella rovdjur. De gör detta genom att efterlikna fågelbajs.

Utmärkt fågel-bajs-mimik av Mastophora cornigera. (Foto: Matt Coors)

De kvinnliga spindlarna snurrar sig en silkesmatta på ytan av ett löv och klamrar sig fast vid den med benen indragna tätt runt cephalothorax.

En annan fågelbajsmimik, hona M. frysonom, med besökare! (Foto: Matt Coors)

Men vänta, vad är de där små röda sakerna? Vid första anblicken kunde de lätt misstas för kvalster, men nej! Dessa är små hanar, förmodligen intresserade av att para sig med den jämförelsevis massiva honan. Bolas-spindelhanar är vanligtvis mindre än 2 mm långa, medan honor vanligtvis är 10 – 15 mm långa, och ibland så stora som 2 cm!

Ännu en bild av den otroliga fågelbajs mimik och extrem sexuell dimorfism av M. frysonom. (Foto: Matt Coors)

Eftersom honorna är så kryptiska och hanarna är så små är nästan ingenting känt om bolasspindlarnas sexuella beteende. Som forskare som studerar sexuell kommunikation och parningsbeteende hos spindlar, skulle jag verkligen älska att veta hur hanarna på bilderna ovan hittade honan och vad som hände sedan! Med största sannolikhet producerar de kvinnliga bolas-spindlarna attraktiva sexferomoner precis som nattfjärilarna vars kemiska kommunikation de utnyttjar. Såvitt jag vet har dock ingen undersökt sexferomonerna hos bolasspindlar. En hypotes som kan förklara utvecklingen av deras mimik av malferomoner är att deras egen kemiska signaler har föreningar gemensamma med deras bytesdjur. I själva verket är detta en hypotes att Andy Warren är undersöker för en annan grupp spindlar som också efterliknar malferomoner – orbvävare i släktet Argiope.

Om du inte är bekant med spindelsystematik, kan det tyckas konstigt att två grupper av spindlar som ser så olika ut och har så olika tekniker för att fånga byten delar den fantastiska förmågan att locka malhannar till sin undergång. I själva verket bolas spindlar är klotvävare (åtminstone är de medlemmar av klotvävarfamiljen Araneidae), de bygger helt enkelt inte webbar som de flesta av deras släktingar. Liksom orb-vävare äter bolas spindlar regelbundet sina silkesfällor och återvinner silkesproteinerna för att använda en annan dag.

Argiope aurantia hona på sin orb-web. (Foto: Suzanne Cadwell licensierad under CC BY-NC 2.0)

Ser du familjelikheten?

För att se en kvinnlig bolas-spindel i aktion, kolla in det här videoklipp från David Attenboroughs serie "Life in the Undergrowth". (Bolas-spindelsegmentet börjar klockan 03:00, men de första minuterna om rödryggsspindeln är också värda att titta på!)

Särskilt tack till Matt Coors för att du vänligen lät mig presentera hans fantastiska bilder i det här inlägget!


Fakultet

Kontaktinformation
Kontor: BGS 2076
Labb: BGS 2062
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 80471
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]
Ordförande E-post: [email protected]

Molekylär ekologi, landskapsgenetik och bevarandegenetik

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Jag är molekylär ekolog och forskning i mitt labb integrerar koncept och metoder från populationsgenetik, naturvårdsbiologi och landskapsekologi. Vi använder en kombination av fält- och labbtekniker för att undersöka faktorer som påverkar den genetiska mångfalden och den rumsliga genetiska strukturen hos populationer. Tillämpade aspekter av vår forskning relaterar till bevarande, habitatfragmentering och hantering av invasiva arter och skadedjur.

Examina och institutioner

  • PhD University of Alberta (Environmental Biology & Ecology)
  • BSc University of Toronto (biologi)

Undervisning

Kontaktinformation
Kontor: NCB 301C
Telefon: (519) 661-2111 x 86475
E-post: [email protected]

Undervisning

Examina och institutioner

  • PhD Zoology, University of Western Ontario, London, Ontario, Kanada
  • Hon. BSc Genetics, University of Western Ontario, London, Ontario, Kanada

Undervisning

Kontaktinformation
Kontor: NCB 402
Telefon: (519) 661-2111 x 86477
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Växtsekundär metabolism

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Mitt forskningsprogram är baserat på studiet av växternas sekundära metaboliter eller fytokemikalier. Jag är intresserad av hur växter använder fytokemikalier för att interagera med andra organismer eller försvara sig mot miljöfaktorer som sårskador och patogenattacker. Vi spenderar mycket tid på att isolera och analysera fytokemikalier med hjälp av olika kromatografiska tekniker och bioanalyser. Våra forskningsaktiviteter kan delas in i två kategorier: 1) Biosyntes av Suberin och 2) Kemisk ekologi av fytokemikalier. Var och en beskrivs kortfattat nedan.

1) Biosyntes av Suberin
Som svar på sårskador och andra miljöpåfrestningar kan cellerna hos växter som utsätts för stressen induceras att bilda suberin. Suberin är namnet på en specifik cellväggsmodifiering avsatt i periderm, sårperiderm och endo- och exodermala celler som involverar biosyntesen av en poly(fenolisk) domän (SPPD) inom cellväggen såväl som en poly(alifatisk) domän (SPAD) mellan plasmamembranet och cellväggen. Strukturen av suberin har genomgått revidering när ny information om dess kemiska sammansättning avslöjas. Vi föreslog nyligen en ny strukturell modell för potatisknöl suberin, baserad på våra studier såväl som omfattande litteraturrapporter. Vi har också utvecklat en modell för att hjälpa till att förstå den makromolekylära sammansättningen av SPPD och har två pågående projekt som testar den. På senare tid har vi initierat ett metabolitprofileringsprojekt för att bättre förstå förändringarna i både primär och sekundär metabolism som inträffar under suberisering.

2) Fytokemikaliers kemiska ekologi
Många fytokemikalier är biologiskt aktiva och spelar en direkt roll i samspelet mellan en växt och dess miljö. I mitt labb undersöker vi potentialen hos ginsenosider att fungera som allelokemikalier och hur olika jordburna svampar svarar på dem in vitro.

Examina och institutioner

  • BSc (Agriculture) University of Guelph, 1985
  • PhD (Biochemistry) University of Guelph, 1991
  • PDF, Washington State University, Institute for Biological Chemistry, 1991-93
  • Biträdande professor, program i kemi, University of Northern BC, 1993-1998
  • På Western sedan 1998

Undervisning

Professor
Kanada forskarstol i miljö och hållbarhet
Korsutnämnd med geovetenskap och geografi

Kontaktinformation
Kontor: BGS 2064
Labb: Biotron 5
Telefon: (519) 661-2111 x 89221
Fax: (519) 661-3813
E-post: [email protected]

Ekohydrologi, biogeokemi och ekosystemvetenskap för våtmarker

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Med ett tvärvetenskapligt miljövetenskapligt tillvägagångssätt försöker Dr. Branfireun och hans forskargrupp förstå den dubbelriktade karaktären hos hydrologiska – ekologiska interaktioner på en rad olika skalor. De riktar sina ansträngningar mot ekosystem som är särskilt känsliga för effekterna av naturliga och mänskliga inducerade miljöförändringar. Dr. Branfireun är involverad i projekt som studerar hydrologi, ekologi och biogeokemi i våtmarksdominerade miljöer från den kanadensiska subarktis till Mexikos subtropiska områden. Dr. Branfireuns forskningsprogram är starkt fältorienterat och använder de senaste metoderna för mätning av miljöprocesser. Han leder också en modern laboratorieanläggning i BIOTRON Institute for Experimental Climate Change Research vid Western University för studier av specificerade spårmetaller i miljön som kvicksilver och arsenik.

Examina och institutioner

Undervisning

Kontaktinformation
Kontor: BGS 3078
Labb: BGS 3061
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 81578
Telefon (labb): (519) 661-2111 x 81579
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Hjärnans metabolism och åldrande

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Optimera hjärnans metabolism för framgångsrikt åldrande

Cumming-laboratoriet studerar förändringarna i hjärnans metabolism och antioxidantförsvar som inträffar med åldern. Vi försöker förstå hur åldersberoende förändringar i hjärnans metabolism påverkar minnet och bidrar till neurodegenerativa störningar, inklusive Alzheimers sjukdom.

Vi använder för närvarande en mängd olika biokemiska, genetiska, mikroskopiska och neuroavbildningstekniker för att undersöka aerob glykolys och antioxidantsvar i både cellkultur och djurmodeller av åldrande och neurodegenerativa sjukdomar.

Examina och institutioner

  • PhD (Molecular and Medical Genetics), University of Toronto, 2001
  • Postdoktoralt stipendium (neurobiologi), Salk-institutet för biologiska studier, 2001-2007

Undervisning

Kontaktinformation
Kontor: BGS 3053b
Labb: BGS 3053
Telefon: (519) 661-2111 x 84704
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Utvecklingsbiologi - Extracellular Matrix Remodeling vetenskap

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Extracellulär matrisremodellering i utveckling Xenopus laevis

Hälsosam vävnadsfunktion kräver korrekt cellvidhäftning, och denna vidhäftning tillhandahålls delvis av proteiner som kollektivt kallas den extracellulära matrisen (ECM). ECM kan skäras och omformas av proteiner som kallas matrismetalloproteinaser (MMP). MMPs funktion regleras i sin tur av inhibitorer som heter RECK och TIMPs. Många celltyper förlorar sina normala funktioner när cell-ECM-interaktioner bryts, i en process som liknar omvandlingen av friska celler till okontrollerade cancerceller. Vi använder grodan, Xenopus laevis, såväl som ett antal cellinjer som modellsystem för att undersöka hur specifika ECM-ombyggnadshändelser styr cellmigrering, invasion och i slutändan cellöde. Flera embryologiska och mikroinjektion, såväl som in vitro och in vivo cellodlingstekniker används för att undersöka uttrycksmönster, cellsignaleringshändelser och cytoskelettomarrangemang och hur de är relaterade till ECM-ombyggnadshändelser och olika processer såsom cellproliferation, migration och död.

För närvarande fokuserar vi på en membranbunden MMP som heter MT1-MMP. MT1-MMP verkar vara ett nyckelnål i flera processer eftersom det tros inte bara reglera ECM-ombyggnad, utan också aktivera andra MMP, transducera signaleringskaskader, samt påverka cellulär livskraft. Att förstå denna reglering skulle vara avgörande för vår förståelse av de roller som dessa molekyler spelar i utveckling och sjukdom.

Examina och institutioner

Undervisning

Kontaktinformation
Kontor: NCB 301J
Telefon: (519) 661-2111 x 82241
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Svampcell och molekylärbiologi

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Mina forskningsintressen kretsar kring svampcellsbiologi. Jag har arbetat med att belysa struktur och funktion hos svampfimbirae. Analogt med bakteriell pili är fimbriae långa böjliga fibriller med en diameter på 7 nm och en längd på upp till 20 µm. Ursprungligen beskrev på ståndarknapparna Microbotryum violaceum, de har visat sig vara närvarande på en mängd olika svampar. Dessutom har jag tillfört min expertis till olika andra projekt inom livs- och materialvetenskap.

Examina och institutioner

  • PhD Plant Sciences, University of Western Ontario, London Ontario, Kanada
  • Hon BSc Biology, Trent University, Peterborough, Ontario, Kanada

Undervisning

  • Biologi 1290B: Biologi och mikroorganismer
  • Biologi 2217B: Växter som mänsklig resurs
  • Biologi 3218F (Sommarsession): Introduktionsmykologi
  • Biologi 4218A: Mikroorganismer och växtsjukdomar
  • Biologi 9912: Biologisk elektronmikroskopi (Forskarkurs)
Kontaktinformation
Kontor: NCB 342
Telefon: (519) 661-2111 x 80146
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Undervisning

Examina och institutioner

Undervisning

Kontaktinformation
Kontor: WSC 342
Labb: BGS 3053
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 86776
Telefon (labb): (519) 661-2111 x 86794
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Utvecklingsbiologi - Extracellular Matrix Remodeling vetenskap

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Leddjursgenomik

Under de senaste åren har min grupp tagit stora framsteg i utvecklingen av Tetranychus urticae (spindelkvalster) som en leddjursväxtätare modell. T. urticae har en snabb livscykel och livnär sig på över 1000 växtarter. Den representerar därför en viktig skadegörare för växthusgrödor, ettåriga åkergrödor och många trädgårdsgrödor. Användningen av kemiska bekämpningsmedel är den dominerande metoden för att bekämpa spindkvalster. Men på grund av sin korta generationstid och höga reproduktionshastighet har spindkvalster utvecklat resistens mot de stora bekämpningsmedelsgrupperna, vilket innebär en stor utmaning att kontrollera dem. För närvarande finns det inga sorter som är resistenta mot spindkvalster.

Vi har lett T. urticae sekvenseringsprojekt för hela genomet [finansierat av USA Department of Energy and Joint Genome Institute (DOE-JGI https://jgi.doe.gov/why-sequence-the-two-spotted-spider-mite/ )], och etablerade en internationellt samarbetsteam GAP-M, ( http://www.spidermite.org/?page_id=108), finansierat av Genome Canada, Ontario Genomics Institute och Ontario Ministry of Research and Innovation, för att sammanställa, kommentera och analysera T. urticae genomet. Vi utvecklade protokoll för uppfödning av spindkvalster, upprättade en normal tabell för utveckling av spindelkvalster och utvecklade metoder för storskalig embryoinsamling, analys av genuttryck (in situ hybridisering och antikroppsfärgning) och inaktivering av gener med RNA-interferens (RNAi). Vi går nu vidare med målet att utveckla miljövänliga skadedjursbekämpningsstrategier som minskar miljöföroreningar och energiförbrukning inom jordbruket

Utveckling av utvecklingsmekanismer

Vi undersöker funktioner och uttrycksmönster för gener som är analoga med Drosophila segmenteringsgener i Copidosoma floridanum, en insekt med ett radikalt härlett sätt för tidig utveckling. Vi använder in-situ hybridisering, antikroppsfärgning och ds RNAi för att bestämma hur dessa geners roll kan ha förändrats under evolutionär tid.

Bioteknik

Vi använder grundläggande kunskap som samlats i de projekt som beskrivs ovan för att utveckla nya verktyg för hållbart jordbruk såväl som för att utveckla nya material. Hittills är två applikationer under utveckling:

Examina och institutioner

  • Biträdande professor, Institutionen för biologi, University of Western Ontario, Kanada 1997-2003
  • Adjungerad professor, Wayne State University (USA) 2003-nu
  • Human Frontier postdoktor, Wellcome Cancer and Developmental Biology Research Institute, Univ. från Cambridge (UK) 1996-1998
  • NSF postdoktor vid University of Wisconsin, Madison, USA 1995-1996
  • Ph.D. student University of Wisconsin, Madison (USA) dubbel major i utvecklingsbiologi och entomologi 1989-1995
  • M.Sc. student University of Novi Sad (Jugoslavien) Entomology 1985-1988
  • B.Sc. student University of Novi Sad (Jugoslavien) Entomology 1979-1983

Undervisning

Kontaktinformation
Kontor: WSC 341
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 86898
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Arabidopsis Utvecklingsgenetik/ Genomik av växt-skadegörare interaktion/ Bioteknik

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Genomik av växt-skadegörare interaktion

För att utveckla alternativa skadedjursbekämpningsstrategier för hållbart jordbruk är det viktigt att förstå samspelet mellan växter och deras växtätare. Vi använder Arabidopsis thaliana, tomat och vinranka som växtmodeller, och den nyetablerade cheliceratmodellen Tetranychus urticae (spindelkvalster) för att avslöja genomiska svar från båda organismerna under interaktion mellan växt-växtätare. Detta arbete är en del av ett internationellt samarbetsinitiativ (GAP-M, Genomics in Agricultural Pest Management) som finansieras av Genome Canada och Ontario Genomics Institute och av Ontario Ministry of Research and Innovation.

Arabidopsis utvecklingsgenetik

Syftet med min forskning är att förstå de molekylära mekanismer som styr mångfalden av växtskottformer. Vi använder referensanläggningen Arabidopsis thaliana för vilka utmärkta molekylärgenetiska resurser finns tillgängliga och tusentals vilda inavlade stammar har samlats in, inklusive några (t.ex. Sy-0) med förändrad skottmorfologi. Vi identifierade initialt förändringar i uttrycket av generna för blomningstid FLC, FRI och HUA2, som krävs för etableringen av Sy-0-fenotypen och labbet är nu fokuserat på att förstå funktionerna hos HUA2-genen, en förmodad pre-mRNA-bearbetningsfaktor . Vi analyserar också naturliga genetiska variationer i floral regulator MAF2 som är en medlem av det tandemly duplicerade klustret av MADS-box som innehåller transkriptionsfaktorer i Arabidopsis thaliana.

Bioteknik

Det övergripande målet är att utnyttja grundläggande kunskap för att utveckla nya verktyg för hållbart jordbruk och utveckling av nya material. Hittills är två applikationer under utveckling:

  1. RNAi-baserad skadedjursbekämpning för spindkvalster
  2. spindelkvalstersilke som naturligt bionanomaterial

Examina och institutioner

  • PhD (genetik), University of Wisconsin
  • MSc (Plant Genetics), University of Novi Sad
  • BS (växtförädling), University of Novi Sad

Undervisning

Kontaktinformation
Kontor: BGS 3019
Labb: BGS 3012
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 81204
Telefon (labb): (519) 661-2111 x 86772
Telefon (AFAR): (519) 661-2111 x 84648
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Djurekologisk och evolutionär fysiologi

Forskning och undervisning

Jag har vidsträckta forskningsintressen inom fysiologisk ekologi, och detta återspeglas i mångfalden av laboratorie- och fältprojekt som jag, mina studenter och postdoktorer har försökt (oftast framgångsrikt). Officiellt försöker jag integrera fysiologi, biokemi, beteende, ekologi, evolution och bevarandebiologi. Inofficiellt befinner sig min labbgrupp i ett konstant tillstånd av identitetskris om vad vi verkligen gör. Vårt arbete är till sin natur multidisciplinärt och ger ett sätt att förstå hur mekanistiska processer fungerar inom det större sammanhanget av hela organismers prestanda. Fysiologi, i samverkan med morfologi och beteende, påverkar hur djur interagerar med miljön, och att förstå dess flexibilitet kommer att hjälpa oss att förutsäga hur arter kan reagera på naturliga eller konstgjorda störningar.

Min nuvarande forskning fokuserar på fysiologin för uthållighetsflygning och tankning av mellanlandningar hos flyttfåglar och fladdermöss. Vi har ett brett utbud av laboratorie- och fältstudier på gång med hjälp av vindtunneln och andra unika funktioner i Advanced Facility for Avian Research, mitt mobila Field Laboratory for Integrative Ecological Research (FLIER) och en digital telemetriuppsättning som vi installerar i Ontario i samarbete med Bird Studies Canada.

Examina och institutioner

  • Ph.D. (Biologiska vetenskaper) Simon Fraser University, Burnaby, BC
  • M.Sc. (Wildlife Ecology) University of Wisconsin, Madison, WI
  • B.A. (Biologi) New York University, New York, NY

Undervisning

  • Biologi 2601 – Organismisk fysiologi
  • Biologi 3625G – Tekniker inom fysiologi och biokemi
  • Biologi 4611 – Animal Migration Physiology

Professor Director, Environmental Sciences Western Field Station & Associate Chair (Graduate)

Kontaktinformation
Kontor: BGS 3021
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 81548
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]
Doktorand: [email protected]

Terrestra växtekologi

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Jag är en markväxtekolog med intressen inom biogeokemi, samhällsekologi, fysiologisk växtekologi och global förändringsekologi. Jag använder fältexperiment, laboratoriemetoder och teoretisk modellering för att utforska frågor som sträcker sig från resursförvärv av enskilda växter till artsvar på samhällsnivå och näringsämneskretslopp på ekosystemnivå. Jag är särskilt intresserad av vinterekologi och att utforska hur växter och mikroorganismer interagerar för att reglera näringsomsättning i både naturliga och hanterade system.

Examina och institutioner

  • PhD (botanik) University of Toronto, Toronto, ON
  • MSc (biologi) Queen's University, Kingston, ON
  • BSc Hon (biologi) University of Toronto, Toronto, ON

Undervisning

Docent korsutnämnd till datavetenskap och oftalmologi associerad forskare vid Lawson Health Research Institute

Kontaktinformation
Kontor: WSC 333
Labb: WSC 329
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 81337
Telefon (labb): (519) 661-2111 x 86774
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Genomorganisation och integritet

Forskning och undervisning

Examina och institutioner

  • Biträdande forskare, Molecular Genetics, City of Hope, Duarte, CA, USA
  • Postdoktor, Molecular Genetics, City of Hope, Duarte, CA, USA
  • Postdoktor, Biokemi, Mayo Clinic MN, USA
  • PhD Zoology, University of Western Ontario, London Ontario, Kanada
  • MSc Biology, University of Windsor, Windsor Ontario, Kanada
  • Hon BSc Biology, University of Windsor, Windsor Ontario, KanadaN

Undervisning

  • Biologi 3592A & # 8211 Principer för mänsklig genetik
  • Biology 3594B – DNA: Genome Organization, Mutagenes and Repair
Kontaktinformation
Kontor: BGS 2070
Labb: BGS 2058
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 81203
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Biologiskt bevarande, isotopekologi

Forskning och undervisning

Inom ett tema om anpassningar till globala förändringar är Hobsons forskning i gränssnittet mellan tillämpad djurekologi/konservering och biogeokemi med särskild tonvikt på utveckling och användning av naturligt förekommande stabila isotoper och andra inneboende markörer för att svara på annars svårlösta frågor.Detta tillvägagångssätt har tillämpats på ett brett spektrum av forskningsfrågor som sträcker sig från individers ekologi till samhällen på lokal till kontinental skala. Hobsons senaste tonvikt har varit att ta itu med strategier för tilldelning av näringsämnen hos fåglar och bevarande av flyttfåglar och insekter under hela livscykeln genom utveckling och användning av isolandskap. Detta arbete syftar till att undersöka hur antropogena förändringar påverkar migrerande organismer under deras årliga cykler och att identifiera bästa bevarandepraxis.

Examina och institutioner

  • Ph.D. University of Saskatchewan (biologi, 1991)
  • M.Sc. University of Manitoba (zoologi, 1988)
  • B.Sc. Simon Fraser University (fysik, 1977)

Undervisning

  • Biologi 3446B - Ekologi och förvaltning av vilda djur
  • Biology 4611G - Physiology of Animal Migration
  • Stabila isotopapplikationer för biologer (examen)
Kontaktinformation Kontor: BGS 3080
Labb: BGS 3084
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 80975
Telefon (labb): (519) 661-2111 x 86478
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Forskning och undervisning

Eukaryota celler är beroende av de dynamiska interaktionerna mellan DNA, RNA, proteiner och lipider för att växa, dela sig och svara "intelligent" på miljö- och/eller utvecklingssignaler. All information som behövs för att utföra dessa komplexa funktioner måste kodas in i genomet i en "självextraherande" form. En förståelse för de molekylära mekanismer som används för att extrahera, uttrycka, kopiera och skydda denna information har varit, och fortsätter att vara, ett viktigt mål för biologin.

En av de främsta organismerna som används för att förstå denna komplexitet är fissionsjästen, Schizosaccharomyces pombe. Denna encelliga eukaryot ger enorma experimentella fördelar som inkluderar enkel genetisk manipulation, tillgängligheten av genomikverktyg och förmågan att tillämpa avancerad biokemi och fluorescensmikroskopi. Forskning i labbet fokuserar dessa verktyg på de regulatoriska modulerna som styr framgångsrikt slutförande av cytokines.

Cytokinesis omfattar det skede av cellcykeln där nysegregerade kromosomer separeras irreversibelt till oberoende dotterceller genom den mekaniska klyvningen av modercellen i två. Ett framgångsrikt slutförande av cytokines kräver det intrikata samspelet av genprodukter som sträcker sig från signalmolekyler till element i cytoskelettet. Således ger detta experimentella system ett utmärkt tillfälle att öka vår förståelse för hur eukaryota celler sätter ihop och reglerar komplexa genetiska nätverk. Genom studiet av cytokines hoppas vi kunna avslöja allmänna teman, eller regler för genetisk reglering, som är tillämpliga på kontroll av genetiska vägar över alla eukaryoter.

Examina och institutioner

  • PDF (Cell Growth and Division) – Temasek Life Sciences Laboratory, National University of Singapore, 2002-2006
  • PhD (Cell and Molecular Biology) – Queen's University, 2002
  • BSc (biologi) – University of Guelph, 1995y

Undervisning

Kontaktinformation Kontor: WSC 359
Telefon (kontor): (519) 661-3121
Telefon (labb): (519) 661-2111 x 86478
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Cellsignalering i ryggradsdjurs embryon

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Serien av händelser som mönster ryggradsdjur embryot kan anses vara en proliferativ, nästan cancerliknande tillväxtfas styrd av strikta utvecklingsriktlinjer. Många av dessa händelser är beroende av cell-cellkommunikation och transduktion av signaler över plasmamembranet hos den mottagande cellen. Att störa denna signalering har således dramatiska och katastrofala effekter på många aspekter av cellfysiologi inklusive, men inte begränsat till, cell-cell och cell-substrat interaktioner, cellpolaritet, endo- och exocytos, migration, proliferation och differentiering. Min forskning handlar specifikt om cell-cellssignaleringshändelser som mönstrar det utvecklande ryggradsdjursembryot, och särskilt hur överhörning som genereras av reaktiva syrearter påverkar Wnt-beta-catenin, plan cellpolaritet och G-proteinkopplade receptorlänkade vägar. Modellerna som jag använder varierar från etablerade vävnadsodlingsceller som mus F9 embryonala karcinomlinjen, till zebrafisken (Danio rerio) embryo. Det biologiska fenomenet som väcker mitt intresse är den epitelial-till-mesenkymala övergången, som är involverad i normal embryonal utveckling inklusive extraembryonal endodermbildning, gastrulation och hjärtbildning, samt vid mänskliga sjukdomstillstånd som fibros och metastaserande cancer.

Examina och institutioner

Undervisning

Kontaktinformation
Kontor: WSC 319
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 86485
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Genfamiljer och reglering

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Jag har alltid varit fascinerad av komplexiteten i regulatoriska processer i organismer. Det är häpnadsväckande att se hur organismer kan känna av små förändringar i miljön eller i sin egen ämnesomsättning, och att svara genom att ändra uttrycket av utvalda gener. Detta kan leda till vävnads- och/eller cellspecifika svar såsom de som är involverade i proteinomfördelning och komplexbildning, eller förändringar i aktivitetsspektra för enzymer. Komplexiteten hos dessa händelser ökar ofta eftersom många reaktioner involverar multigenfamiljer som kodar för proteiner som har mycket liknande men inte identiska sekvenser som förmedlar och finjusterar cellulära svar.

För att studera regulatoriska händelser i växter valde vi som modellsystem arogenatdehydratasfamiljen (ADT) i Arabidopsis thaliana. I Arabidopsis finns sex medlemmar i ADT-familjen och dessa enzymer katalyserar det sista steget i syntesen av fenylalanin. Vi tror att dessa enzymer katalyserar ett nyckelsteg i produktionen av fenylalanin och därigenom koordinerar Shikimate-vägen och de många grenarna av fenylpropanoidbiosyntes. Vi är intresserade av att förstå och karakterisera så många av de molekylära aspekterna som relaterar till denna genfamilj i Arabidopsisthaliana. Frågorna vi ställer kan ibland vara så enkla som: varför behöver Arabidopsis sex versioner av detta enzym? Hur skiljer sig dessa enzymer? Finns det post-translationella modifieringar? Bidrar dessa olika medlemmar av ADT-familjen till olika proteinkomplex? Regleras enzymerna eller de kodande generna differentiellt som svar på olika interna och miljömässiga signaler? Vi har redan hittat några svar. Alla sex ADT kodar för proteiner som har liknande men inte identiska enzymatiska funktioner. Alla sex ADT uttrycks i alla analyserade vävnader och utvecklingsstadier, men inte på samma nivåer. De kodade proteinerna har unika subcellulära lokaliseringsmönster. Och bara för att göra det ännu roligare bildar de sex ADT:erna homo- och heterodimerer. Vi behöver fortfarande undersöka om dessa dimerer bildas i alla delar av växten, om de resulterar i unika sammansättningar av proteinkomplex och vilka funktionella konsekvenser dessa dimerer och/eller komplexbildningar kan ha.

Examina och institutioner

  • PhD University of Manitoba - Mikrobiologi, 1991
  • Diplom J.W. Goethe U. Frankfurt, Tyskland - Biologi, 1985

Undervisning

  • Biology 3596a: Genomics and Beyond – A Laboratory Course
  • Biologi 4562b: Gener och genom II
  • Biology 4999e: Honours Research Thesis
Kontaktinformation
Kontor: NCB 301E
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 86505
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Undervisning

Examina och institutioner

  • MSc Plant Sciences, University of Western Ontario, London, Ontario, Kanada
  • BSc Biology, Concordia University, Montreal, Quebec, Kanada
  • Kollegialt diplom (vetenskap), Loyola College, Montreal, Quebec, Kanada

Undervisning

Kontaktinformation
Kontor: BGS 3064
Labb: Biotron 20B
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 82284
Telefon (labb): (519) 661-2111 x 86842
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Samhällsekologi, Markekologi

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Många ekosystem genomgår för närvarande dramatiska förändringar i biologisk mångfald på grund av förlust av livsmiljöer och fragmentering i samband med förändrad markanvändning, föroreningar, överexploatering och klimatförändringar. Att mildra dessa effekter kräver förståelse för drivkrafterna bakom förlusten av biologisk mångfald och konsekvenserna av förlusten på ekosystems processer och funktion. Eftersom det finns otvetydiga bevis för att direkt koppla effekterna av globala förändringar, markens biologiska mångfald och näringsämnenas kretslopp, använder min forskning en kombinerad ovan- och underjordsmetod för att förstå regleringen och den funktionella betydelsen av biologisk mångfald. Mitt labb använder experiment i fält, växthus och laboratorium (BIOTRON), och integrationen av empiriska resultat med aktuella teoretiska perspektiv för att hjälpa till att identifiera hur man kan mildra effekterna av miljöförändringar och bibehålla ekosystemfunktioner i marksystem.

Examina och institutioner

  • PDF Biodiversity Science, McGill University, Kanada (2011)
  • PhD Community Ecology, University of Victoria, Kanada (2008)
  • MSc Soil Ecology, University of Calgary, Kanada (2003)
  • BSc Ecology, University of Calgary, Kanada (2001)

Undervisning

Kontaktinformation
Kontor: BGS 3046
Labb: BGS 3059
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 81206
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Ekoimmunologi och beteendeekologi hos flyttfåglar

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Parasiter är taxonomiskt och geografiskt utbredda och kan ha katastrofala effekter på värdens överlevnad och reproduktion. Som ett resultat erkänns parasiter alltmer som kritiska drivkrafter för värdutveckling. Forskning i mitt labb försöker förstå hur evolutionära processer som parasitmedierat urval interagerar med ekologiska processer som säsongsbetonad migration, natal spridning, val av partner och immunutveckling för att forma mönster av genetisk variation inom och bland sångfågelpopulationer. Specifika projekt inkluderar evolutionära kapprustning mellan sångfåglar och malariaparasiter geografisk variation i parasitsammansättningar och i immunrelaterade ställen, såsom de största histokompatibilitetskomplexens (MHC) effekterna av infektionssjukdomar på tidpunkten, avståndet och framgången för säsongsbetonad migrations ekologisk immunologi för migration och migration. spridning och kemiska och akustiska signaler genom vilka sångfåglar annonserar sin genetiska sammansättning vid MHC och bedömer den hos potentiella kompisar.

Examina och institutioner

  • PhD Princeton University, Ecology & Evolutionary Biology, (2000) (handledare Tom Hahn)
  • MSc Queen's University, Biology, (1994) (handledare Raleigh Robertson)
  • BSc Queen's University, Biology, (1992)

Undervisning

  • Biology 1001A Biology for Science I
  • Biologi 4441F Specialämnen i evolution
  • Biologi 9436B Beteendeekologi (examenskurs)
Kontaktinformation
Kontor: BGS 2051
Labb: BGS 2061
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 86487
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Mekanismer för metalltolerans

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Växter har en anmärkningsvärd förmåga att motstå höga koncentrationer av potentiellt giftiga föroreningar i sin miljö. Min forskning syftar till att bättre förstå de biokemiska och fysiologiska mekanismer som tillåter sådan tolerans. Mycket av vårt arbete görs på hela växtnivå, även om enskilda projekt har vågat sig in i den omgivande jorden, inklusive mikrober i rhizosfären undersökta vävnadsnivå och subcellulära fack där föroreningar ackumuleras eller in i riket av gener och enzymer. Tillvägagångssätten som vi använder inkluderar: (1) undersöka produktionen och utsöndringen av organiska föreningar som en mekanism för att avgifta metalljoner, (2) bestämma lokaliseringen av metalljoner och andra föroreningar på subcellulär nivå, (3) modellera rörelsen av metalljoner föroreningar från jorden in i växten och (4) identifiera sambandet mellan fytotoxicitet och ett antal biokemiska vägar som medierar växtstress. Många projekt i labbet involverar växtväxter, men vårt val baseras på vilken växtart eller sort som bäst låter oss testa en viss hypotes, och inte på dess ekonomiska värde.

Examina och institutioner

Undervisning

Kontaktinformation
Kontor: NCB 406
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 81336
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Undervisning

Examina och institutioner

Undervisning

Kontaktinformation
Kontor: BGS 3066
Telefon (kontor): (519) 661-3487
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Beteende och kemisk ekologi hos insekter

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Huvudinriktningen i mitt forskningsprogram är att förstå reproduktionsstrategierna för insekter som migrerar som svar på antingen förutsägbara eller oförutsägbara livsmiljöförändringar. Forskningen är multidisciplinär till sin natur och tittar på beteendemässiga och ekologiska aspekter, samt använder fysiologiska och molekylära tillvägagångssätt för att förstå de mekanismer som styr reproduktionsbiologin hos arter där parets placering och val av parar är modulerade av könsferomoner. Jag är också intresserad av olika aspekter av växt-insekt och värd-parasitoid interaktioner som involverar kemiska signaler (infokemikalier). Jag har generellt valt att arbeta med skadedjursarter, eller deras naturliga fiender, som modellforskningssystem. Detta tillåter oss att inte bara ta itu med grundläggande frågor inom reproduktionsbiologi utan också att generera data som kan användas i utvecklingen av mer miljömässigt rationella metoder för insektsbekämpning.

Examina och institutioner

  • PhD North Carolina State University (entomologi/ekologi) 1972
  • BSc University of Western Ontario. (Honours Zoology) 1969

Undervisning

  • Biologi 3475a - Kemisk ekologi
  • Biologi 4420b - Insektsbiologi: Från morfologi till ekologi
Kontaktinformation
Kontor: NCB 443
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x87563
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Marin ekologi och utbildningsteknik

Forskning och undervisning

Mitt arbete kretsar kring interaktionen mellan människor och den marina miljön och syftar till att främja havshållbarhet genom att förbättra förvaltnings- och bevaranderesultat. För att uppnå detta mål använder jag en mångfald av empiriska och observationsmetoder för att studera beteendet, rörelseekologin och populationsdynamiken hos marina arter, med ett starkt fokus på arter som direkt exploateras eller påverkas negativt av kommersiellt och fritidsfiske.

Jag bedriver även pedagogisk forskning inriktad på användning av pedagogisk teknik för att förbättra läranderesultat för elever. Mitt nuvarande arbete utforskar fördelarna med att sprida bedömningsfeedback genom virtuella lärmiljöer.

Examina och institutioner

  • Föreläsare, Queen’s University Belfast, 2015-2018
  • Postgraduate Certificate in Higher Education Teaching, Queen’s University Belfast, 2017
  • PhD (marinbiologi) Victoria University of Wellington, 2014
  • MSc (biologi med miljövetenskap) Western University, 2009
  • BSc (specialisering i ekologi och evolution) Western University, 2007

Undervisning

  • EnvrSust 1021 F/G – Environmental Science and Sustainability
  • EnvrSust 9011 – Foundations of Sustainability
  • EnvrSust 9430/9440 – Tvärvetenskapligt forskningsseminarium
Kontaktinformation
Kontor: BGS 3023
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x84505
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Kommunicera med ljud och vibrationer

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Jag är intresserad av att förstå hur olika djur, särskilt ryggradslösa djur, uppfattar ljud och även vibrationer. Min forskning använder olika experimentella tekniker som laservibrometri och 3D uCT-avbildning, och kopplar dem med fysik- och mekanikbaserad modellering för att förstå hur dessa två typer av mekanosensoriska system fungerar.

Min forskning syftar till att förstå de olika mekanismerna som används av dessa sensoriska system för att anpassa sig till deras ekologiska behov och uppnå hög känslighet. En uppenbar mekanism är strukturen, både av själva sensorn och även av hela kroppen som den sensorn är inbäddad i.

Jag är också särskilt intresserad av en unik fysiologisk mekanism som kallas "aktiv amplifiering" som bara vissa mekanosensoriska system har. Hos insekter fungerar denna process genom sensoriska neuroner som förbrukar sin egen energi för att aktivt förstärka inkommande ljud och de resulterande vibrationerna. Denna amplifiering sker genom aktiviteten av motorproteiner i dessa neuroner. Detta är en unik process av många anledningar, och inte minst för att den blandar det sensoriska med motorn. Som ett resultat av detta lägger jag mycket tid på att fundera över dessa kategorier själva, på om och när de är användbara att betrakta som separata.

Jag arbetar också ibland med ljud- och vibrationsproduktion, eftersom mycket av den experimentella och teoretiska apparaten är densamma. Ett område av ljudproduktion som jag är särskilt intresserad av är användningen av akustiska verktyg och föremål. Jag har visat att enkla insekter som trädsyrsor kan göra optimala verktyg och att optimering är möjlig med en liten uppsättning regler. I framtiden vill jag undersöka detta kognitiva system ytterligare. Jag vill också undersöka möjligheten att storleken på sådana "regeluppsättningar" kan vara ett bättre sätt att tänka på komplexiteten hos djurredskap och föremål.

Examina och institutioner

  • PDF (University of Toronto at Scarborough) 2018
  • Fellow vid College of Life Sciences (Wissenschaftskolleg zu Berlin) 2014
  • Marie Curie-stipendiat och PDF (Univeristy of Bristol) 2013v
  • UKIERI Research associate (Indian Institute of Science & University of Bristol) 2010
  • PhD (Indian Institute of Science) 2008

Undervisning

Kontaktinformation
Kontor: BGS 2080
Labb: BGS 2082
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x85596
Telefon (labb): (519) 661-2111 x85597
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Genetik för beteende och artbildning

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

De breda forskningsmålen för mitt laboratorium är att förstå de genetiska och neurala grunderna för variation i beteende. Två beteenden som är avgörande för överlevnad och reproduktion är aggression och parningsbeteende. Även om dessa egenskaper har studerats omfattande hos män, är deras underliggande genetiska och neurala grund hos kvinnor dåligt förstått. Min forskargrupp försöker identifiera den underliggande genetiska och neurala variationen som leder till variation i kvinnlig parningsmottaglighet och kvinnlig aggression. Vi använder modellsystemet för Drosophila på grund av de omfattande genetiska och molekylära verktyg som denna art erbjuder. Vi använder en blandning av kvantitativ genetik, molekylär genetik, neurovetenskap, cellbiologi och beteendeanalyser för att förstå dessa komplexa egenskaper.

Examina och institutioner

  • PDF: Duke University (med Dr. Mohamed Noor), 2008
  • PhD (genetik): North Carolina State University (med Dr. Trudy Mackay), 2003
  • BS (biologi): Pacific University, 1997

Undervisning

Kontaktinformation
Kontor: BGS 2074
Labb: BGS 2055/2048
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x80116
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Beteendeekologi Säsongs- och livshistoria timing

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Min forskning integrerar evolutionsteori och empiriska studier för att studera det adaptiva timingbeteendet hos flyttfåglar och fiskar. Pågående projekt inkluderar könsskillnader i mellanlandningsbeteende och timing för sångare i södra Ontario, utvecklingen och ekologin hos introducerad lax i de stora sjöarna, miljösignaler om årlig migrationstid hos kokanee-lax och optimala mognadsscheman i sjösik. Frågor om säsongsbetonad timing är avgörande i denna era av klimatförändringar, när fenologisk oöverensstämmelse med miljön har potential att påverka befolkningar.

Examina och institutioner

  • PhD (biologi) Simon Fraser University
  • Civilingenjör (biologi) Simon Fraser University
  • BSc (biologi) University of Victoria

Undervisning

  • Biologi 3435G - Djurekologi
  • EnvSci 4970F/G - Självstudie - Kursansvarig
  • Biologi 4999E - Honours Research Thesis - Kursansvarig
  • EnvSci 4999E - Honours Research Thesis - Kursansvarig
  • Biology 9440G - Ämnen inom ekologi och evolution (rörelsebeteende och analys)
Kontaktinformation
Kontor: BGS 3056
Labb: BGS 0064
Telefon (kontor): (519) 850-2532
Telefon (labb): (519) 661-2111 x 88408
Telefon (akvarium): (519) 661-2111 x x 82876
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Molekylär och beteendeekologi

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Mitt labbs långsiktiga mål är att ge en förståelse för fenotypisk mångfald i naturliga populationer – varför ser och agerar individer som de gör – från molekyler till organismer som lever i sin naturliga miljö. Att förstå de krafter som formar och påverkar vår världs biologiska mångfald är ett grundläggande mål inom biologin och är viktigt för rena upptäckter såväl som för bevarandet av våra naturresurser. Detta mål kräver vetenskaplig forskning som tar upp den genetiska grunden för beteendemässig, fysiologisk och morfologisk variation. Mitt labb använder genetiska och molekylära verktyg för att undersöka frågor i gränssnittet mellan evolution, ekologi och genomik. Detta tillvägagångssätt har potential att ge en omfattande förståelse av fenotypisk mångfald inklusive utvecklingen av gener, genfunktion och interaktionen mellan gener och miljö.

Vi arbetar främst med fisk, inklusive blågill, bullhead, guppy och lax. Flera av dessa arter är socialt och ekonomiskt viktiga i Kanada och representerar miljarder dollar per år för vår ekonomi genom fritids- och kommersiellt fiske samt vattenbruksindustrin. Därför är den vetenskapliga kunskap som mitt labb producerar också viktig för en effektiv förvaltning av våra naturresurser och för att säkerställa deras hållbarhet. Vår forskning delas in i fyra områden:

Examina och institutioner

  • Postdoktorand, Cornell University, 2001
  • PhD (zoologi) University of Toronto, 2000
  • BSc (zoologi) University of Toronto, 1996

Undervisning

Kontaktinformation
Kontor: WSC 305
Telefon (kontor): (519) 661-4015
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Molekylära mekanismer för morfogenes

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

Under de senaste två decennierna har tillämpningen av genetisk dissektion och molekylärbiologi resulterat i en explosion i vår kunskap om de mekanismer som styr utvecklingsprocessen. Ett av de stora experimentella systemen som bidrog till denna explosion är modellorganismen Drosophila melanogaster. Mitt laboratorium studerar två aspekter av kroppsplanens molekylära grund. Kroppsplanen krävs för positionering och bestämning av de olika kroppsdelarnas identitet.

Den första aspekten av kroppsplanen som vi studerar är den roll som proteinet som kodas av genen fushi tarazu spelar för att bestämma antalet segment av Drosophila kroppsplan. Fushi tarazu-protein uttrycks i vartannat segment vilket resulterar i band av Fushi-tarazu-uttryck över den främre bakre axeln. Utan fushi tarazu-protein utvecklas embryot utan hälften av sina segment.

Den andra aspekten av kroppsplanen som vi studerar är rollen av proteinerna som kodas av de två generna, proboscipedia och Sex combs reducerade, för att fastställa identiteten för fyra kroppsdelar. Både snabel och sexkammar reducerade är homeotiska gener. Muterade alleler i homeotiska gener resulterar i slående fenotyper där en kroppsdel ​​omvandlas till en annans likhet. Förlust-av-Proboscipedia-protein resulterar i omvandlingen av mundelarna till ett par tarsi i första ben.

Examina och institutioner

Undervisning

Kontaktinformation
Kontor: NCB 442
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x86501
E-post: [email protected]

Undervisning

Examina och institutioner

  • BEd, naturvetenskap och matematik, Queen's University
  • Civilingenjör, biologi, Queen's University
  • BSc Honours, Environmental Biology, Queen's University

Undervisning

  • Biology 1001A - Biology for Sciences I (sommartermin)
  • Biologi/Statistik 2244A/B - Analys och tolkning av biologiska data / Statistik för vetenskap
  • Statistik 1023/2037 - Statistiska begrepp / Statistik för hälsa

Biträdande professor, institutionell statistikkonsult

Kontaktinformation
Kontor: BGS 3072
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 87475
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Skogsekologi, landskapspatologi, skogshälsoövervakning, statistisk analys

Rådgivning och undervisning

Mina huvudsakliga vetenskapliga frågor är: Hur mycket träddödlighet är normalt i en skog? Och hur kan vi identifiera platser och tidpunkter där den grundläggande dödligheten överskrids? Mina ansvarsområden på biologiavdelningen inkluderar för närvarande 1) undervisning i fältbiologikurser (grundutbildning), 2) undervisning i statistikkurser (examen) och 3) statistisk rådgivning.

Jag erbjuder för närvarande två fältbiologikurser. Biol 3230F är baserat på campus med dagsturer till närliggande fältplatser tidigt på hösten. Kursen betonar, studera design och fältmätningstekniker. Min andra fältkurs, Adirondack Forest Ecology, erbjuds i samarbete med andra Ontario-universitet (oupfb.ca) och äger rum i mitten av maj vid forskningsstationen Newcomb Campus i centrala Adirondack Mountains, NY, USA. Studenterna och jag tillbringar två veckor på forskningsstationen, utforskar regionens flora, fauna och historia och övar fältprovtagningsmetoder.

De senaste forskarkurserna har inkluderat modellering av blandade effekter, multivariat statistik och rumslig statistik. Jag undervisar vanligtvis en kurs i statistik för forskarutbildning på vintern. Kurser betonar informerad tillämpning av analytiska tekniker med R och baserad på en omfattande konceptuell förståelse av den underliggande metodiken men inte baserad på formella matematiska härledningar.

Förutom att undervisa i dessa kurser erbjuder jag statistisk rådgivning till forskare vid biologiavdelningen, inklusive fakulteter, postdoktorer, doktorander och doktorander. Om du är intresserad av någon av dessa eller annan hjälp med studiedesign, statistik eller R, vänligen maila mig!

Examina och institutioner

  • PDF Michigan State University, East Lansing, MI, USA
  • PhD State University of New York, College of Environmental Science and Forestry, Syracuse, NY, USA – 2003
  • MSc State University of New York, College of Environmental Science and Forestry, Syracuse, NY, USA – 1999
  • BSc McGill University, Montreal, QC - 1994

Undervisning

  • Biology 3230F – Fältforskning i biologi
  • Biologi 3220Z - Adirondack Forest Ecology (OUPFB Field Course)s

Biträdande professor, koordinator för förstaårsbiologi

Kontaktinformation
Kontor: NCB 301G
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 86502
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Rådgivning och undervisning

Jag ger ledarskap i första årets biologi, där jag föreläser för över 2300 studenter varje år och övervakar koordineringen av kursen. Min tyngdpunkt är att träna eleverna till att vara starka kritiska tänkare och att tända deras passion för biologi. Att bemästra materialet från första års biologi skapar också studenter för framtida akademisk framgång, vilket jag uppskattade när jag undervisade i tredje och fjärde års genetikkurser vid Western University under ett decennium. Jag har konsekvent medverkat i University Student’s Council Teaching Honor Roll, som delas ut årligen till västerländska bästa instruktörer som fastställs av studenter.

Jag har utvecklat min erfarenhet av onlineundervisning under många år. Jag använder informationsteknologi för att berika elevernas lärande, vilket inkluderar användningen av onlinelaboratoriesimuleringar.

Slutligen bedriver jag forskning för att förbättra grundutbildningen. Aktuella projekt är inom områdena onlinetestning och hur framgång i första året biologi associerar med långsiktig framgång i utbildningen.

Examina och institutioner

  • PhD (Molecular Biology and Genetics), McMaster University 2004
  • MSc (Molecular Biology and Genetics), McMaster University, 1999
  • BSc (biokemi), Laurentian University, 1999

Undervisning

Nuvarande

  • Biology 1001A och 1002B – Biology for Sciences I, II (höst, vinter och sommarterminer), kursansvarig

Tidigare

  • Biologi 3596B – Genomics and Beyond
  • Biologi 3595A & # 8211 Avancerad genetik
  • Biologi 4950G – Seminarium i genetik
  • Biologi 1202B – Allmän biologi II

Biträdande professor och biträdande ordförande (grundutbildning)

Kontaktinformation
Kontor: BGS 3022
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 80084
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]
Grundutbildningsordförande: [email protected]

Genetik för socialt beteende

Forskningswebbplats

Forskning och undervisning

I mitt labb är vi intresserade av att bestämma de neurogenetiska mekanismerna genom vilka djur svarar på närvaron av en annan liknande individ. Hur avgör ett djur vad det ska göra med informationen om att en annan individ finns i närheten? Vilka är de neurogenetiska kretsar som ligger bakom sociala interaktioner?

Med hjälp av ett nu utbrett beteendeparadigm som utformats i mitt labb, bedömer vi en aspekt av fruktflugorna’ (Drosphila melanogaster) socialt beteende: deras föredragna sociala utrymme (rymd "bubbla"). I en ostörd grupp kommer flugor att bosätta sig ett reproducerbart avstånd som kommer att bero på deras genotyp och deras miljö (social erfarenhet, deras ålder och att deras föräldrar, eller exponering för toxiner, synaptisk funktion. ). Vi kvantifierar också en annan typ av reaktion på sociala signaler: flugor undviker starkt det flyktiga ämnet Drosophila stressade luktämne (dSO) som släpps ut av stressade flugor. Dessa paradigm har fördelen av att vara enkla att implementera, vilket gör att vi kan bedriva flera forskningslinjer, som faller under två huvudparaplyer:

Grundläggande beteendegenetikfrågor:

Vi bedriver den neurogenetiska karakteriseringen av beteenden i sociala utrymmen i Drosophila, bestämning av de neurala kretsar som ligger bakom preferensen för socialt avstånd. Vi tar upp dessa frågor med hjälp av både genetiska mutanter och biokemiska metoder.

Genom samarbete med Agriculture Canada karaktäriserar vi också dSO: dess utsläpp, dess mottagning och dess sammansättning (utöver CO2).

Utnyttja de enkla beteendeparadigmen och använda dem som diagnostiska verktyg för att belysa bevarade vägar som ligger bakom kandidatgener eller miljöförhållanden som påverkar mänskligt beteende, för att identifiera potentiella mål för läkemedelsupptäckt. Faktum är att olämpligt svar på andra är ett gemensamt underskott i många psykiska störningar, såsom schizofreni och bipolära sjukdomar.

Vårt arbete bidrar till kartläggningen av det centrala hjärnans neurala substrat som ligger bakom grundläggande (icke-sexuella och icke-aggressiva) svar på en annan närliggande fluga. Detta arbete kommer att vara relevant inte bara för studier av Drosophila beteende, men också till genetik för socialt beteende i andra organismer. I själva verket, som för andra beteenden som initialt dissekerades in Drosophila – inlärning och minne, dygnsrytm (Nobelpriset 2017 i fysiologi och medicin) - den cellulära och molekylära grunden för socialt beteende kan bevaras genom evolution.

Slutligen tycker jag mycket om att dela min fascination för komplexiteten i den biologiska världen med elever på alla nivåer. Jag tror att undervisningen sker utanför klassrummet, och parallellt med undervisningen i klassrummet har jag kontinuerligt varit mentor för grund- och doktorander i mina forskningsprojekt.

Examina och institutioner

  • Assistant Professor CUNY/York College, Biology Department, Jamaica, NY, 2008-13
  • Biträdande forskningsgenetiker UCLA, Brain Research Institute, 2004-08
  • Forskare Cedars-Sinai Medical Center, 2003-04
  • Postdoktor California Institute of Technology, 1998-2003
  • PhD Molecular and Cellular Genetics, University of Paris XI, FRANKRIKE, 1998
  • MS Molecular and Genetic Biology, University of Paris XI, FRANKRIKE, 1994
  • BS Molecular Biology and Genetics, University of Paris XI, FRANKRIKE, 1993

Undervisning för närvarande (och tidigare)

  • (Biology 3316A: Advanced Cell Biology)
  • Biology 3596: Genomics and Beyond – 3:e års genetiska labbkurs
  • (Biology 3597B: Reglering av genuttryck)
  • (Biology 3598B: Behavioral Genetics)
  • Biologi 4950: Seminarier i genetik
  • Biology 4970G/F: Oberoende studie i biologi
  • Biologi 4999E: Honor Research Thesis
Kontaktinformation
Kontor: BGS 2078
Labb: BGS 2056/GH13
Telefon (kontor): (519) 661-2111 x 83138
Fax: (519) 661-3935
E-post: [email protected]

Metoder

Extraktion av genomiskt DNA

Genomiskt DNA extraherades från fyra vuxna honor och åtta vuxna män av en genetiskt homogen P. tepidariorum stam som var inavlad i 15 generationer och ursprungligen samlad i Göttingen. Alla 12 djuren separerades från den allmänna beståndet före deras slutliga molt (för att säkerställa att alla prover var jungfruliga och inte innehöll genetiskt material från parningspartners eller utvecklande embryon), och svaltades i 2 veckor före DNA-extraktion (för att minimera kontaminering från tarminnehåll). Direkt före DNA-extraktion inspekterades alla djur mikroskopiskt för att säkerställa att de var fria från externa parasiter (t.ex. kvalster) och macererades och digererades i 80 mM EDTA (pH = 8,0), 100 mM Tris-HCl (pH = 8,0), 0,5 % SDS och 100 μg/mL proteinas K vid 60 °C i 2 timmar. Genomiskt DNA isolerades från denna lösning genom salt-kloroformextraktion, fälldes ut med ammoniumacetat och etanol och löstes i vatten. RNA-kontamination avlägsnades med RNaseA. Renat genomiskt DNA fälldes ut med natriumacetat, tvättades med etanol och löstes i TE-buffert (10 mM Tris-HCl (pH = 7,4), 1 mM EDTA) (pH = 8,0)).

För barkskorpionen C. sculpturatus, extraherades genomiskt DNA från fyra ben, en pedipalp patella och femur, och det fjärde metasomala segmentet av ett vuxen vildfångat kvinnligt exemplar (Tucson, Arizona, USA). Extraktion utfördes med hjälp av Animal Blood and Tissue-protokollet för ett Qiagen DNeasy-kit, med tillsats av 16 μL RNase A (25 mg/ml). Helkropps-RNA extraherades från samma vuxna hona, en vuxen hane och en juvenil med ett ben, telson, det femte metasomala segmentet, 1/3 av buken (för att undvika tarmkontamination), 1/2 av cephalothorax, och en pedipalp patella. Totalt RNA extraherades med användning av Trizol med tillsats av glykogen.

Genomsekvensering och sammansättning

Husspindeln och barkskorpionen är två av 30 artropodarter sekvenserade som en del av pilotprojektet för i5K 5000 leddjursgenomprojektet vid Baylor College of Medicine Human Genome Sequencing Center. För alla dessa arter gjorde en förbättrad Illumina-ALLPATHS-LG sekvenserings- och monteringsstrategi det möjligt att närma sig flera arter parallellt till reducerade kostnader. För husspindeln sekvenserade vi fem bibliotek med nominella insättningsstorlekar 180 bp, 500 bp, 2 kb, 3 kb och 8 kb med genomtäckningar på 39,2x, 35,1x, 19,7x, 49,3x respektive 19,3x ( antar en genomstorlek på 1,5 Gb [86]). Dessa råsekvenser har deponerats i NCBI SRA: BioSample ID SAMN01932302. För barkskorpionen sekvenserade vi fyra bibliotek med nominella insättningsstorlekar 180 bp, 500 bp, 3 kb och 8 kb vid genomtäckningar på 102,1x, 25,6x, 35,2x respektive 39,0x (förutsatt att genomstorleken är 90 Mb) ). Dessa råsekvenser har deponerats i NCBI SRA: BioSample SAMN02617800.

För att förbereda 180 bp och 500 bp biblioteken använde vi ett gelklippt biblioteksprotokoll med parad ände. Kortfattat klipptes 1 μg av DNA:t med användning av ett Covaris S-2-system (Covaris, Inc. Woburn, MA) med användning av programmet 180 bp eller 500 bp. Skjuvade DNA-fragment renades med Agencourt AMPure XP-kulor, ändreparerades, dA-svansförsedda och ligerades till Illumina universella adaptrar. Efter adapterligering, storleksselekterades DNA-fragment ytterligare på en agarosgel och PCR-amplifierades under 6 till 8 cykler med användning av Illumina P1 och Index primerpar och Phusion® High-Fidelity PCR Master Mix (New England Biolabs). Det slutliga biblioteket renades med Agencourt AMPure XP-kulor och kvalitetsbedömdes av Agilent Bioanalyzer 2100 (DNA 7500-kit) för att bestämma bibliotekskvantitet och fragmentstorleksfördelning före sekvensering.

Långa mate-parbibliotek med 2 kb, 3 kb och 8 kb insticksstorlekar konstruerades enligt tillverkarens protokoll (Mate Pair Library v2 Sample Preparation Guide art # 15001464 Rev. A PILOT RELEASE). Kortfattat klipptes 5 μg (för 2 och 3 kb gapstorleksbibliotek) eller 10 μg (8–10 kb gapstorleksbibliotek) genomiskt DNA till fragmenten av önskad storlek av Hydroshear (Digilab, Marlborough, MA), och ändreparerades sedan och biotinylerad. Fragmentstorlekar mellan 1,8 och 2,5 kb (2 kb), 3 och 3,7 kb (3 kb), eller 8 och 10 kb (8 kb) renades från 1 % lågsmältande agarosgel och cirkulerades sedan genom ligering med trubbiga ändar. Dessa storleksutvalda cirkulära DNA-fragment skjuvades sedan till 400 bp (Covaris S-2), renades med Dynabeads M-280 Streptavidin Magnetic Beads, ändreparerades, dA-svansade och ligerades till Illumina PE-sekvensadaptrar. DNA-fragment med adaptormolekyler på båda ändarna amplifierades under 12 till 15 cykler med Illumina Pl och Index-primrar. Amplifierade DNA-fragment renades med Agencourt AMPure XP-kulor. Kvantifiering och storleksfördelning av det slutliga biblioteket bestämdes före sekvensering såsom beskrivits ovan.

Sekvensering utfördes med hjälp av Illumina HiSeq2000 som genererade 100 bp parad-end-läsningar. Avläsningarna sattes ihop med ALLPATHS-LG (v35218) [87] och byggnadsställningar och gapfylldes ytterligare med Atlas-Link (v.1.0) och Atlas gap-fill (v.2.2) [88].För P. tepidariorum, detta gav en sammansättningsstorlek på 1443,9 Mb med 263 833 ställningar med en N50 på 10,1 kb och, efter byggnadsställningar och spaltstängning, 31 445 ställningar med en N50 på 465,5 kb. Ungefär 2416 miljoner avläsningar (96,9x sekvenstäckning) är representerade i denna samling av P. tepidariorum genomet. Sammansättningen har deponerats i NCBI: BioProject PRJNA167405 (tillträde: AOMJ00000000).

För C. sculpturatus detta gav en monteringsstorlek på 926,4 Mb med 214 941 ställningar med en N50 på 5,1 kb och, efter byggnadsställningar och spaltstängning, 10 457 ställningar med en N50 på 342,5 kb. Den slutliga monteringen har deponerats i NCBI: BioProject PRJNA168116.

Laxstjärtsmontering

Chicago bibliotek förberedelse

För att ytterligare förbättra P. tepidariorum sammansättning använde vi in ​​vitro kontaktgenomik [89] baserat på Chicago-metoden (Dovetail Genomics, Santa Cruz, CA) [90]. Ett Chicago-bibliotek framställdes som beskrivits tidigare [90]. Kortfattat, ≥ 0,5 μg genomiskt DNA med hög molekylvikt med ≥ 50 kb genomsnittlig fragmentstorlek extraherades från en hona P. tepidariorumRekonstituerad till kromatin in vitro och fixerad med formaldehyd. Fixerat kromatin digererades sedan med Mbojag eller DpnII fylldes 5'-överhängen i med biotinylerade nukleotider och de fria trubbiga ändarna ligerades sedan. Efter ligering reverserades tvärbindningar och DNA:t renades från protein. Renat DNA behandlades för att avlägsna allt biotin som inte var internt i ligerade fragment. DNA:t klipptes till en genomsnittlig fragmentstorlek av

350 bp, och sekvenseringsbibliotek genererades med användning av NEBNext Ultra-enzymer och Illumina-kompatibla adaptrar. Biotininnehållande fragment isolerades sedan med användning av streptavidinpärlor före PCR-anrikning av biblioteket.

Ställning av utkastet genom med HiRise

De P. tepidariorum utkast till genom i FASTA-format (1443,9 Mb med en ställning N50 på 465,5 kb), hagelgevärssekvenserna (från cirka 2416 miljoner Illumina-läsningar (se ovan)), och Chicago-bibliotekssekvensen (187 miljoner lästa par från Illumina HiSeq 2500 2X100b rapid run ) i FASTQ-format användes som indata för HiRise, en mjukvarupipeline designad specifikt för att använda Chicago-bibliotekssekvensdata för att montera genom [90]. Hagelgevär och Chicago-bibliotekssekvenser justerades till utkastet till ingångsenheten med hjälp av en modifierad SNAP-läsmappare [91]. Separationerna av Chicago läspar kartlade i utkastsställningar analyserades av HiRise för att producera en sannolikhetsmodell, och den resulterande sannolikhetsmodellen användes för att identifiera förmodade felkopplingar och poängsätta potentiella kopplingar. Efter byggnadsställningar användes hagelgevärssekvenser för att stänga luckor mellan contigs. Detta resulterade i 16 542 superställningar med en N50 på 4 050 kb.

Genom annotering

P. tepidariorum

De P. tepidariorum genomsammansättning (pre-Dovetail) kommenterades med hjälp av version 2.7 av AUGUSTUS [92]. AUGUSTUS konstruerar gener från bevis som RNA-Seq-anpassningar – här kallade tips – men använder också statistiska modeller för ab initio förutsägelse. Parametrarna för de statistiska modellerna av P. tepidariorum gener uppskattades på en träningsuppsättning genstrukturer. Flera steg av parameteruppskattning, förutsägelse, visuell kvalitetskontroll på en genomläsare och parameterinställning utfördes.

P. tepidariorum transkriptanpassningar genererades med hjälp av tillgängliga RNA-Seq-bibliotek [86], nämligen 1 040 005 läsningar från 454-sekvensering av P. tepidariorum embryonala stadier, två RNA-Seq-bibliotek från Illumina-sekvensering av embryonala stadier (333 435 949 och 602 430 läsningar) och två RNA-Seq-bibliotek från Illumina-sekvensering av post-embryonala stadier (294 120 3174 läser och 5 3174 läser). Dessutom laddade vi ner alla P. tepidariorum ESTs [93] och proteinsekvenser tillgängliga i GenBank. Sammansättningen upprepades maskerad med RepeatMasker (version 1.295) [94] och TandemRepeatFinder (version 4.07b) [95] baserat på ett de novo repeat-bibliotek kompilerat med RepeatScout (version 1.0.5) [96] 46% av baserna var maskerad som upprepningar.

P. tepidariorum-specifika parametrar för AUGUSTUS uppskattades iterativt. En initial träningsuppsättning gener genererades med PASA (release 2012-06-25) [97] endast med användning av EST. Detta gav 851 gener som användes för att uppskatta den första uppsättningen parametrar av AUGUSTUS för de kodande regionerna av gener. Dessutom förutspåddes eukaryota kärnproteiner i den maskerade sammansättningen med CEGMA (version 2.4.010312) [98] och gav 103 tips för CDS till AUGUSTUS, som sedan användes i träningsstadiets förutsägelser. Med dessa initiala parametrar och integrering av bevis från transkriptomdata användes AUGUSTUS för att kommentera den maskerade sammansättningen i hela genomet. Vi extraherade sedan en annan träningsgenuppsättning från den genomomfattande förutsägelsen genom att kartlägga RNA-Seq-läsningar från 454- och Illumina-sekvensering mot förutsagda transkript med GSNAP (version 2013-06-27) [99] dock (1) endast gener med 100 % RNA-Seq-anpassningstäckning togs och (2) vi kartlade proteinerna från databasen UniRef50 (version UniProt Release 2013 06) [100] mot förutsagda proteiner med hjälp av BLASTP (version 2.2.25) [101], med endast helt täckta transkript. . Generna i skärningspunkten mellan båda uppsättningarna – det vill säga gener som uppfyller begränsningar (1) och (2) samtidigt – användes för en andra iteration av parameterträning. UTR-parametrarna för AUGUSTUS tränades bara en gång när andra parametrar redan hade blivit stabila.

RNA-Seq-läsningar från 454 och Illumina-sekvensering kartlades mot den maskerade sammansättningen med hjälp av GSNAP (version 2013-06-27) [99]. Bevisen från transkriptomdata, proteinhomologi och upprepningar matades in till AUGUSTUS som en "tips"-fil. De splitsade anpassningarna av RNA-Seq-läsningarna med GSNAP resulterade i 272 816 unika introntips och ytterligare tips om exoniska delar från transkriberade regioner. Dessutom fick vi 97 785 tips från EST (inte bara för CDS) med BLAT (version v. 35x1) [102]. De ungefär 2,1 miljoner upprepningsmaskerade regionerna användes som "icke-exonpart"-tips i annoteringen, vilket måttligt straffade förutsägelsen av exoner som överlappar upprepningar. Konsekutiva genuppsättningar beräknades med hjälp av AUGUSTUS för att stegvis förbättra prediktionsnoggrannheten och tillförlitligheten för den slutliga genuppsättningsfrisättningen som kallas aug3. Alla externa tipsdata inkorporerades i denna sista förutsägelse. För att tillåta förekomsten av alternativa transkript i resultaten genererades sedan den slutliga genuppsättningen aug3 med anropet:

augustus –species = parasteatoda –alternativ-från-bevis = sant … --UTR = på --hintsfile = all.hints --extrinsicCfgFile = extrinsic.P.E.RM.cfg genome_masked.fa

RNA-Seq-datatäckningen kvantifierades med hjälp av transkriptkvantifieringsverktyget eXpress [103], som uppskattar fragment per kb transkript per miljon kartlagda läsningar på transkriptnivå (FPKM) värden, och därigenom kvantifierar de poolade mängderna av de förutsagda transkripten i RNA- Seq data.

Aug3-genmodellerna överfördes till Dovetail-genomsammansättningen med hjälp av Exonerate v2.2 [104] med kommandot --model protein2genome --bestn 1 --showtargetgff YES. De resulterande GFF-filerna konverterades till proteinuppsättningar från motsvarande Dovetail-genom fasta-fil.

Trinotate-annoteringspipelinen (Release 2.0.2) [105] användes för den funktionella annoteringen av aug3-proteinförutsägelserna enligt standardförfarandet. Kortfattat sprängdes de förutsagda peptidsekvenserna av aug3-annoteringen mot UniRef90- och SwissProt-databaser med E ≤ 0,05 och behöll endast den bästa träffen. HMMER (version 3.1b1) [106] användes för att söka i Pfam-databasen för att förutsäga proteindomäner. Alla Blast-sökningar kördes parallellt på ett högpresterande datorkluster som använder perl-skriptet HPC GridRunner (v1.0.2) [107]. Blast- och proteindomänförutsägelserna lagrades i en fördefinierad sqlite (version 3.8.8.3) [108]-databas. Trinotate användes för att exportera en slutrapport som innehåller de bästa Blast-träffarna, proteindomänförutsägelser och GO-kategorier extraherade från Blast-resultatet och Pfam-domänförutsägelserna för var och en av aug3-förutsägelserna (Ytterligare fil 45: Tabell S17).

Den slutliga kommenterade genuppsättningen innehöll 27 990 gener och 31 186 transkript 85 % av de förutsagda P. tepidariorum proteiner hade homologistöd härlett från en BLASTP-sökning mot UniRef50-data (E-värde ≤ 10-5). Transkriptkvantifiering från RNA-Seq-data (med uppskattningar av FPKM-värden [103]) visade att 29 966 (93 %) av förutsagda transkript hade transkriptomstöd vid FPKM ≥ 0,034 och 26 381 (82%) av förutsagda transkriptstöd vid FPKM-stöd hade transkriptomstöd vid FPKM 0,34. I den slutliga genuppsättningen hade endast 1,1 % av de förutsagda transkripten varken homologi eller transkriptomstöd vid en FPKM-tröskel på mindre än 0,034. Den kommenterade P. tepidariorum genomet är tillgängligt i JBrowse/Web Apollo Parasteatoda tepidariorum [109].

C. sculpturatus

De C. sculpturatus genomet kommenterades med MAKER [110] med RNA-Seq-läsningar genererade från en juvenil [111], en vuxen hona [112] och vuxna män [113]. Den kommenterade C. sculpturatus genomet är tillgängligt i Centruroides Genome Browser [114].

Analys av dubblerade gener

Klassificering av dubbletter med MCScanX

De data som användes för att utföra dessa analyser var, för P. tepidariorum, aug3-versionen och för C. sculpturatus, 0.5.53-versionen av MAKER-kommentaren tillgänglig på Centruroides sculpturatus MAKER-anteckning [115]. Samma analys utfördes också på Limulus polyphemus genomet [116] som en jämförelse.

Av de 32 949 genmodellerna i aug3-annoteringen av P. tepidariorum genomet (som ett resultat av överföringen av aug3-anteckningen på dovetail-ställningarna), behölls endast huvudtranskriptet av varje gen, vilket gav en uppsättning av 28 746 genmodeller. Denna lista förkortades ytterligare genom att ta bort alla instanser av 755 genmodeller som hade blivit artefaktiskt duplicerade under annoteringsöverföringsprocessen från aug2 till aug3, vilket resulterade i en slutlig uppsättning av 27 203 genmodeller. Alla de 30 465 genmodellerna i C. sculpturatus anteckning behölls för syntenyanalyserna. Slutligen, av de 23 287 kommenterade proteinerna i L. polyphemus21 170 behölls för syntenyanalyserna efter att ha filtrerat bort kommenterade isoformer av samma gener (baserat på deras identiska start- och slutpositioner).

Träffar inom och mellan genuppsättningar katalogiserades med hjälp av BLASTP med ett E-värdetröskel på 10-10 och behöll endast de fem bästa träffarna som rekommenderas i bruksanvisningen för MCScanX [117]. Sedan användes MCScanX med standardparametrar för att klassificera gener i fem kategorier, nämligen singletons (dvs gener utan någon duplikat), dispergerade (dubbletter som förekommer mer än 10 gener isär eller på olika scaffolds), proximala (duplikat som förekommer på samma scaffold kl. de flesta 10 gener isär), tandem (på varandra följande dubbletter) och segmentell (block av minst fem kolinjära gener åtskilda av mindre än 25 gener som saknas på en av de duplicerade regionerna).

Ortologisk bedömning av leddjursgenom

För att undersöka omfattningen av genduplicering i P. tepidariorum och C. sculpturatusjämförde vi dessa två genom med de hos fyra andra leddjur utan några påvisbara bevis för en WGD. Dessa icke-arachnopulmonate taxa var ett annat chelicerat (fästingen I. scapularis) och tre mandibulater (mjölbaggen Tribolium, kräftdjuret Daphnia pulex, och tusenfotingen Strigamia maritima). Förutspådda peptiduppsättningar (aug3) användes som indata, och redundansreduktion utfördes med CD-HIT [118] för att ta bort variationen i de kodande regionerna av genomen som tillskrivs allelisk mångfald R (>99% sekvenslikhet). Peptidsekvenser med alla slutliga ORF-kandidater behölls som fasta-filer. Vi tilldelade förutsagda ORF: er i ortologa grupper över alla prover med OMA fristående v.0.99u [119, 120] kasserade sekvenser med mindre än 50 platser i längd. Alla lokala anpassningar parallelliserades över 400 processorer. Ortologisk kartläggning av spindel- och skorpiongener som kunde mappas till en mandibulat- eller fästingmotsvarighet utfördes med hjälp av anpassade Python-skript på OMA-utgången.

För att bedöma möjligheten för felaktig ortologibedömning som härrörde från algoritmiska fel, identifierade vi skärningspunkten mellan OMA-utgången (baserat på hela genom) och en uppsättning ortologer som befunnits förekomma i en enda kopia över Arthropoda, som benchmarkerad i BUSCO-Ar-databasen för OrthoDB [121]. BUSCO-Ar uppsättningen av mjölbaggen T. castaneum valdes som referensgenom för BUSCO-uppsättningen.

I en separat och efterföljande analys, ytterligare tre taxa (genom av hästskokrabbor L. polyphemus, Tachypleus gigas, och Carcinoscorpius rotundicauda) lades till taxan i den huvudsakliga OMA-körningen, med alla andra procedurer enligt ovan.

Analys av genträdstopologier från sex-genomuppsättningar

Från resultatet av OMA-analysen av sex leddjursgenom extraherade vi en undergrupp av ortogrupper där exakt två spindelparaloger var närvarande för en T. castaneum ortolog (d.v.s. 1:2 ortologi). T. castaneum valdes som referensgenom i jämförande analyser både för kvaliteten på dess sammansättning och för dess arketypiska geninnehåll bland Arthropoda. Genträd för denna undergrupp av ortogrupper drogs slutsatsen för att undersöka det topologiska förhållandet mellan homologa sekvenser av arachnopulmonate och non-arachnopulmonate taxa. Dessa ortogrupper justerades med MUSCLE v.3.8 [122] och tvetydigt inriktade regioner utrangerades med GBlocks v.0.91b [123] med hjälp av kommandona –b3 = 8 (maximalt åtta sammanhängande icke-konserverade positioner), –b4 = 10 ( minst tio positioner i ett block), och –b5 = h (gappositioner tillåtna för maximalt halva sekvenserna). Maximala sannolikhetsanalyser utfördes med LG + Γ-modellen med fyra hastighetskategorier [124, 125] och 500 oberoende starter i RAxML v. 7.3.0 [126].

Vi karakteriserade om de resulterande trädtopologierna motsvarade hypotes 1 (vanlig duplicering i den senaste gemensamma förfadern (MRCA) av spindlar och skorpioner), hypotes 2 (härstamningsspecifika dupliceringshändelser i var och en av spindlar och skorpioner), en obestämd trädtopologi ( motsvarande ingetdera scenariet, vanligtvis på grund av icke-monofilin hos utgruppens taxa), eller en oinformativ trädtopologi (på grund av avsaknaden av några skorpionparaloger). Fall där de två spindelparalogerna bildade en grad med avseende på en enda skorpionparalog klassificerades dessutom som delvis kongruenta med hypotes 1. Uppsättningen av genträd, antingen delvis eller helt kongruenta med hypotes 1, kallas hädanefter "träduppsättning 1". Justeringar och genträdsfiler finns tillgängliga på begäran.

Analys av genträd från nio genom datamängd

För att härleda förhållandet mellan arachnopulmonate och xiphosuran paraloger, från OMA-analysen av nio genom (de sex genomen ovan, L. polyphemus, T. gigas, och C. rotundicauda) extraherade vi separat en annan delmängd av ortogrupper, där två, tre eller fyra hästskokrabbparaloger från något av de tre hästskokrabbagenomen detekterades för en T. castaneum ortolog (d.v.s. 1:2, 1:3 eller 1:4 ortologi). Vi härledde genträd med det tillvägagångssätt som anges ovan. Vi särskiljde återigen två scenarier, nämligen (1) separata WGD-händelser i MRCA av Arachnopulmonata och Xiphosura (hypotes 3), och (2) en gemensam WGD-händelse i MRCA för alla Chelicerata (hypotes 4). Fall där forntida paralogi upptäcktes i Xiphosura enbart (och inte Arachnopulmonata) klassificerades som delvis överensstämmande med hypotes 3. Uppsättningen genträd, antingen delvis eller helt överensstämmande med hypotes 3, benämndes "träduppsättning 2". Justeringar och genträdsfiler finns tillgängliga på begäran.

Identifiering av paralogpar i P. tepidariorum och andra chelicerat

Förmodade familjer av homologa proteinkodande gener identifierades för 31 cheliceratarter och en myriapod (ytterligare fil 14: Tabell S8). Proteinsekvenser från de allmänt tillgängliga translaterade kodande sekvenserna användes också. Annars översattes transkript med Transdecoder [97]. För translaterade sekvenser med > 95 % identitet behölls endast det enskilt längsta proteinet för ytterligare analyser. För transkriptioner sammansatta av Trinity [127] behölls det längsta transkriptet per "contig" (Trinity genererar ofta flera transkript associerade med en enda "contig", som anses representera isoformer).

Vi grupperade gener i familjer med en modifierad version av metoden som tillämpades i Phytozome-projektet som beskrivs av Goodstein et al. [61], med antingen P. tepidariorum eller C. sculpturatus översatta gener som används som frö. Kort sagt identifierades homologa proteinpar med hjälp av alla-mot-alla BLASTP-jämförelser av de 32 artropodarterna med ett E-gränsvärde på < 1 × 10 -3 [101]. En global anpassningspoäng beräknades för varje homologt par med hjälp av Needleman-Wunsch-algoritmen med Blosum62-matrisen. Vi använde sedan Needleman–Wunsch-poängen mellan P. tepidariorum (eller C. sculpturatus) proteinsekvenser och resten av sekvenserna för att så genfamiljerna i en trestegsprocess. Först, för varje icke-P. tepidariorum protein, den P. tepidariorum protein med den högsta Needleman-Wunch-poängen identifierades. För det andra, alla icke-Parasteatoda proteiner med samma bästa resultat P. tepidariorum protein grupperades med P. tepidariorum protein. För det tredje kombinerades alla grupper som innehöll P. tepidariorum proteiner som fastställts vara homologa med varandra baserat på en BLASTP-inriktning med ett E-värde på < 1 × 10 -3. Samma trestegsprocess upprepades för att identifiera C. sculpturatus-seedade genfamiljer.

För varje genfamilj multiplicerades proteinsekvenserna med användning av MUSKEL [122]. De multipla justeringarna trimmades genom att ta bort alla avgränsande anpassningspositioner som lade till fler luckor än sekvens med ett anpassat Perl-skript. Hela proteinsekvenser togs bort från inriktningen om sekvensen hade luckor i mer än 25 % av de inriktade positionerna. För P. tepidariorum-fröade genfamiljer, endast de som innehåller minst en P. tepidariorum protein och fyra ytterligare sekvenser behölls för ytterligare analyser. Inom de behållna familjerna togs dåligt justerade kolumner bort med hjälp av TrimAL under en "strict-plus"-inställning, som optimerar signal-brusförhållandet i multipeljusteringen [128].Proteininriktningarna användes sedan för att styra nukleotidanpassningar genom att ersätta aminosyrorna med deras kodande transkriptsekvenser.

Proteinjusteringar användes för att sluta genträd med TreeBeST [129]. TreeBeST söker efter ett optimalt genträd givet ett artträd (vi använde fylogenin i Ytterligare fil 15: Figur S7) och identifierar dubbelarbete och artbildningshändelser inom det optimala trädet. Grenlängder beräknades för det optimala TreeBeST-trädet med maximal sannolikhet (sökning av PhyML-typ) med HKY-modellen för evolution [62]. Justeringar och genträdsslutningar upprepades för C. sculpturatus-seedade genfamiljer.

Molekylärt avstånd för duplicering och artbildningshändelser

Vi uppskattade molekylavståndet för a P. tepidariorum (eller C. sculpturatus) duplicering eller speciation nod in P. tepidariorum (eller C. sculpturatus)-seedade familjer genom att medelvärdet av grenlängderna i TreeBeST-träden från noden till alla dess P. tepidariorum (eller C. sculpturatus) ättlingar. Vi uppskattade på liknande sätt det molekylära avståndet för andra arters dupliceringsnoder genom att medelvärde för grenlängden från noden till alla avkomlingar till arten av intresse. Fördelningar av molekylära avstånd uppskattades och statistiska tester för god passform beräknades i R.

Fastställande av GO Term berikning i P. tepidariorum paralogpar

GO-villkoren tillskrivs P. tepidariorum AUGUSTUS genmodeller (aug3) genom jämförelser med UniRef50-proteinet som ställts in av BLASTP-jämförelser med en cut-off på 1 × 10 -5 . GO-villkoren för dess närmaste UniRef by E-värde med dokumenterade GO-termer tilldelades en genmodell via ett anpassat perl-skript, med GO Slim-värden härledda med GOSlimViewer [130]. Anrikning av GO-termer inom genfamiljer fastställdes med Fishers exakta test.

Synteny analyser

En syntenyanalys i genomskala av P. tepidariorum byggnadsställningar utfördes med hjälp av programmet SatsumaSynteny [60]. Detta tillvägagångssätt förlitar sig inte på anteckningen och kan upptäcka svaga, försämrade syntenisignaler, såsom signaturer av gamla WGD:er som följdes av många omarrangemang. För visualisering valde vi endast de 100 ställningar för vilka antalet träffar som upptäckts av Satsuma var maximalt i en andra omgång, denna lista reducerades ytterligare till uppsättningen av 39 ställningar som uppvisade det största antalet träffar med varandra. Ett Oxford-rutnät [131] ritades med hjälp av verktyget ortodotter [132], och ett cirkulärt diagram ritades med Circos [133].

För syntenyanalys av utvalda utvecklingsgener laddades deras nukleotidsekvenser först ner från NCBI (Accessionsnummer ges i ytterligare fil 12: Tabell S7). BLASTN-sökningar mot Augustus 3-genuppsättningen användes för att identifiera den bästa aug3-förutsägelsen och BLASTN-sökningar mot Dovetail-aggregatet (Assembly 2.0) användes för att identifiera deras respektive ställning.

Alla 148 prekursormikroRNA-sekvenser för P. tepidariorum [44], med inkluderandet av flankerande sekvenser 20 bp upp- och nedströms, BLASTN-söktes i laxstjärtsenheten för att identifiera ställnings-ID och position från de bästa matchningarna. Byggställningarna och positionerna för C. sculpturatus mikroRNA från Leite et al. [44] användes.

Homeobox och Hox-genanteckning

För att identifiera möjliga homeobox-gener i P. tepidariorum och C. sculpturatus, den kompletta uppsättningen av homeodomänsekvenser från HomeoDB [134, 135], de som tidigare identifierats i skorpionen Mesobuthus martensii [36] och P. tepidariorum gen prospero (Access: BAE87100.1) BLASTP-söktes (version 2.4.0+) [136] mot P. tepidariorum AUGUSTUS (aug3) och C. sculpturatus MAKER proteinförutsägelser. Alla sprängträffar skannades för närvaron av homeodomäner och andra funktionella domäner med CDD-sökverktyget [137]. Träffar som innehöll minst en homeodomän kontrollerades manuellt för fullständigheten av denna sekvens. Homeobox-generna kommenterades och klassificerades baserat på arbetet av Holland et al. [138].

För att identifiera platsen för Hox-gener på genomiska ställningar av P. tepidariorum, Latrodectus hesperus, S. mimosarum, A. geniculata, C. sculpturatus, I. scapularisoch genomiska sammansättningar av M. martensii söktes efter Hox-gener med tblastx BLAST (version 2.2.28+) [136] med hjälp av publicerade Hox-gensekvenser för kelicerat. Ställningar eller contigs innehållande blastträffar till Hox-gener extraherades och intron-exongränser handkommenterades i Geneious (version 7) [139] med hjälp av sekvenserade transkriptom, sekvenser erhållna genom RACE PCR-experiment (i fallet med P. tepidariorum), klonade Hox-gensekvenser (i fallet med C. sculpturatus) eller genom jämförelse mellan keliceratsekvenserna. I fallet med ytterligare skarvvarianter innehållande ytterligare små exoner användes den kortaste versionen bestående av endast två exoner för analysen. Namngivning av Hox-gener följde ortologier till redan publicerade Hox-gener i C. salei och P. tepidariorum för att spindelsekvenserna eller, när det gäller skorpionerna, ortologier ska publiceras C. sculpturatus sekvenser.

Hox-genanpassningar och topologiska tester av genträd

Nio gener av Hox-klassen användes som testfall för att särskilja två scenarier, nämligen (1) vanlig duplicering i MRCA av spindlar och skorpioner (hypotes 1) och (2) härstamningsspecifika dupliceringshändelser i var och en av spindlar och skorpioner (hypotes 2) . Den enda återstående Hox-klassgenen (fushi tarazu) hade inte minimikravet – inkludering av två paraloger vardera av en spindel och en skorpionart – och var därför inte dispositiv i topologiska tester. Peptidsekvensanpassningar konstruerades med användning av MUSCLE v. 3.8 [122] och anpassningsändarna trimmades manuellt, så att endera änden av anpassningen samplade minst hälften av varje anpassnings terminaler. Preliminära ansträngningar med användning av utgruppstaxa har visat liten statistisk kraft till följd av att träd rotar på grund av stora fylogenetiska avstånd mellan spindelvävnad och spindeldjursutgrupper (t.ex. skördare, pyknogonider [40]), såväl som accelererad utveckling i andra potentiella utgruppstaxa (t.ex. kvalster, fästingar [53]). Därför utfördes utgruppsfria tester med endast spindel- och skorpionsekvenser.

Maximala sannolikhetsanalyser utfördes med LG + Γ-modellen med fyra hastighetskategorier [124, 125] och 500 oberoende starter i RAxML v. 7.3.0 [126]. För att jämföra trädssannolikheter för obegränsade körningar med hypotes 2, infördes ett begränsningsträd för varje Hox-klass som upprätthåller ömsesidig monofyli av spindel- och skorpionsekvenser, och den bästa trädtopologin valdes ut från 500 oberoende starter under scenariot med härstamningsspecifika duplikationer.

Embryon, in situ hybridisering och avbildning

P. tepidariorum embryon erhölls från laboratoriekulturer i Oxford, Storbritannien, Cambridge, MA, USA och Köln, Tyskland. RNA extraherades från embryon i steg 1–14 med antingen Trizol (Life Technologies) eller Qiazol (Qiagen) och cDNA syntetiserades med SuperscriptIII (Life Technologies). Sondmallar syntetiserades antingen genom PCR med användning av TOPO pCR4-vektorer innehållande klonade RACE-fragment av Hox-gener (RACE utfördes med Marathon RACE-kitet eller SMART RACE cDNA-kit (Clontech)), eller så genererades de genom att lägga till T7-bindningsställen till RT-PCR fragment som beskrivits tidigare [140]. Primersekvenser som användes för RT-PCR-fragmenten var baserade på P. tepidariorum transkriptom [86] och genomsekvenser. Ursprunget för genfragment och primrar finns tillgängligt på begäran. Embryon fixerades och sondsyntes och in situ hybridiseringar utfördes som beskrivits tidigare [141, 142]. Anti-DIG-antikroppen (Roche, 11093274910) förabsorberades över natten vid 4 °C med embryon i blandade stadier. Färgade embryon iscensattes enligt Mittmann och Wolff [143] och avbildades med ett Leica-stereoskop utrustat med en Zeiss AxioCam MRc. Bilderna bearbetades i Photoshop CS4 eller CS6.


Det finns ingen regelbunden häckningssäsong. Efter en dräktighetstid på 226-232 dagar föds en enda avkomma. Ungen bärs på mammans buk i cirka fyra månader och bärs sedan på ryggen. Spädbarn använder sin gripsvans för att hålla fast i moderns svans. Ungarna förblir beroende av mamman tills de är cirka 10 månader gamla. Sexuell mognad uppnås vid fyra års ålder för kvinnor och fem års ålder för män. Honor föder ungar vartannat till vart fjärde år. Den förväntade livslängden är 25 år.

De mest enastående fysiska anpassningarna är den gripande svansen och de krokliknande händerna - båda gör spindelapan idealisk för trädliv. Dessa krokliknande händer och långa armar gör att de kan svänga i armarna under trädgrenarna. Den gripande svansen är längre än apornas kropp och består av tjugotre kotor, vilket ger den smidighet och styrka. Den är längre och smalare än någon av apans andra lemmar och kan användas för att nå längre och till mindre platser än djurets armar och ben. Apan kan hänga vid den, svänga förbi den, plocka frukt med den och till och med kasta saker med den. Axlarna är mycket flexibla vilket gör att de kan svänga från träd till träd. De är väldigt vokala. Spindelapor har en av de mest utvecklade struphuvudet, vilket ger dem förmågan att producera ett brett utbud av vokaliseringar från fågelliknande rop till skällande och gutturalt grymtande. De använder ett upprepat jap i larm. Spindelapor är sociala djur och i de rikliga områdena på deras territorium tenderar de att bilda flermansgrupper på upp till trettio individer. För det mesta delar dessa stora grupper upp sig i mindre undergrupper om tre till fyra individer för att föda, så bara några veckor om året är hela gruppen samlad. Gruppstorleken varierar med habitattypen och beror till stor del på områdets produktivitet.


Spindlar

Trots att de är anmärkningsvärt varierande i utseende delar spindlar ett antal gemensamma egenskaper som gör grundläggande identifiering lätt. Mest anmärkningsvärt är att alla spindlar har fyra par ben, som är segmenterade och i de flesta fall magra till utseendet. Till skillnad från insekter, som består av tre distinkta kroppssegment, är spindlar spindeldjur och har opåverkade kroppar med två huvudindelningar. Den främre delen som kallas cephalothorax, som är en sammansmältning av huvudet och bröstkorgen, inkluderar spindelns ögon, mun, huggtänder, giftkörtlar och mage. Benen fäster också på detta område. Den lökformade bakre delen, som består av buken, rymmer vitala organ och är nödvändig för silkesspinning och parning. De flesta spindlar som finns i Kanada varierar från 3 till 8 mm i längd, med hanar som förblir mycket mindre i storlek än honor.

Problem orsakade av spindlar

I sällsynta fall kommer vissa arter av spindlar att bita människor. Bett beror vanligtvis på att offret tar på sig en sko eller ett klädesplagg med en spindel instängd. Änkespindeln (Latrodectus spp.) är den enda spindeln som finns i Kanada och som kan vara farlig för människor. Tvärtemot vad många tror leder bett av svarta änkans spindel sällan till döden. Symtom beror på bettområdet, offrets känslighet och mängden gift som injiceras. Neurotoxinerna i giftet hos den svarta änkan påverkar nervsystemet och kan resultera i muskelkramper, svettning, huvudvärk och högt blodtryck. Om det lämnas obehandlat kan bettstället bli allvarligt infekterat. Svarta änka spindlar är dock inte särskilt vanliga i Kanada.

Bortsett från fysisk skada kan spindlar orsaka psykisk ångest hos personer med araknofobi. Synen av spindlar kan också påverka estetiken i ett hem eller en byggnad, eftersom nät och krypande skadedjur är fula. Även om det är mer en olägenhet än en fara, verkar förekomsten av spindlar ofta människor som outhärdliga och värda att utrotas.

Varför har jag spindlar

Vanliga spindlar som finns i Kanada inkluderar vargspindel, fiskespindel, källarspindel, husspindel, trädgårdsspindlar och hoppande spindlar.

Alla spindlar föredrar mörka, fuktiga miljöer och tenderar att undvika kontakt med andra organismer. I naturen gör de hem i grottor, trädgropar och buskar, under stenar och i jord.

I hem och företag tenderar spindlar att bygga nät i källare, garage och hörn av rum och kommer in genom sprickor och springor i byggnaden.

Spindlar lever ensamma liv och förgriper sig på andra skadedjur, såsom bladlöss, larver och olika insekter. De flesta lever i ungefär ett år, medan vissa kan leva så länge som 15 år.

Hur orolig ska jag vara för spindlar

I sällsynta fall kommer vissa arter av spindlar att bita människor.

Bett beror vanligtvis på att offret tar på sig en sko eller ett klädesplagg med en spindel instängd. Änkespindeln (Latrodectus spp.) är den enda spindeln som finns i Kanada och som kan vara farlig för människor.

Tvärtemot vad många tror leder bett av svarta änkans spindel sällan till döden. Symtom beror på bettområdet, offrets känslighet och mängden gift som injiceras. Neurotoxinerna i giftet hos den svarta änkan påverkar nervsystemet och kan resultera i muskelkramper, svettning, huvudvärk och högt blodtryck. Om det lämnas obehandlat kan bettstället bli allvarligt infekterat. Svarta änka spindlar är dock inte särskilt vanliga i Kanada.

Bortsett från fysisk skada kan spindlar orsaka psykisk ångest för personer med araknofobi. Synen av spindlar kan också påverka estetiken i ett hem eller en byggnad, eftersom nät och krypande skadedjur är fula. Även om det är mer en olägenhet än en fara, verkar förekomsten av spindlar ofta människor som outhärdliga och värda att utrotas.

Hur kan jag förhindra att spindlar invaderar

Eftersom spindlar i första hand kommer in i hemmet genom luckor och öppningar runt bostaden, bör husägare hålla fönster och dörrar stängda och ordentligt förseglade och täta eventuella luckor i grundväggarna.

Att hålla bostaden ren och fri från insekter kommer också att avskräcka spindlar från att komma in genom att tvinga dem att leta någon annanstans efter matkällor.

Den frekventa borttagningen av nät dämpar också spindelangrepp. De flesta spindlar i hemmet föredrar mörka, fuktiga miljöer, som källare. Avfuktare kan göra livsmiljön mindre tilltalande för skadedjuren, medan att ta bort skräp kommer att minska mängden gömställen som spindlar kan dra nytta av.

Att ständigt hitta överflödigt antal spindlar i hemmet kan signalera ett allvarligt angreppsproblem som kräver hjälp av en skadedjursspecialist.


Toronto spindelidentifiering - Biologi

Vilka typer av getingar är vanligast i Toronto?

Idag ska vi följa upp ett av våra mest populära inlägg, vilka typer av spindlar är vanligast i Toronto. Men idag ska vi sätta lite bevingade snurr på saker och ting genom att titta på getingar istället.

Vi kommer att gå igenom några av de vanligaste typerna av getingar som finns i Toronto och vi ger dig några tips som hjälper dig att ta reda på vilka du har att göra med. Sedan, när du har identifierat fienden kommer vi att erbjuda några tips om hur du kan bli av med dem, för gott!

Men innan vi börjar, låt oss ta upp varför detta är viktigt. Borttagning av getingbo i Toronto är livsviktigt. Det behöver vi inte berätta för dig getingar kan sticka – och det är obehagligt.

För vissa kan det bara vara ett irritationsmoment men för andra kan ett stick från ett bi eller en geting vara livsfarligt. Som husägare har du en allvarlig skyldighet att hålla ditt utrymme säkert för besökare. Det sista du vill är att stirra ner i en rättegång – eller till och med bara behöva ta itu med verkligheten att veta att någon blev skadad när du kunde ha förhindrat det med några enkla steg.

Typer av getingar i Ontario

I södra Ontario har vi turen att njuta av ett relativt måttligt klimat (ok, så det känns inte som det under 6 månader om året...) och det betyder att vi har ett ganska varierat utbud av insekter som kan överleva i vår klimat.

Generellt sett är det bra. En mer mångsidig miljö är hälsosamt. Men när det kommer till våra hem är skadedjur som getingar bättre att lämna någon annanstans. Låt oss först se till att du inte misstar getingar för bin. Getingar tenderar att ha smala kroppar och är släta och glänsande. Bin är mer robusta och luddiga med tillplattade ben för pollinering.

Här är några av de getingsorter du kanske ser ute och omkring:

Bålgetingar

Storlek: Cirka 2 tum
Färg: Normalt svarta och gula även om de kan vara vita och svarta

Om bålgetingar: Bålgetingar är den största getingarten och kan se ut som guljackor. Normalt är de större, men mindre aggressiva.

Som sagt, var försiktig! Bålgetingar kan ha ett starkt, smärtsamt stick och kan sticka flera gånger.

Leta efter bon som fäster vid sidan av byggnader och är ungefär lika stora som en basketboll.

Yellowjackets

Storlek: 0,5 tum
Färg: Normalt ljusgul

Om yellowjackets: Yellowjackets ser ofta mer ut som bin än vad andra getingar gör. Det beror på att de är mindre och snabbare än bålgetingar. Men de är annorlunda än bin, eftersom de inte bär pollen och mestadels rensar efter kött och socker. Du kommer ofta att stöta på dem när du äter utomhus.

När det gäller aggressivitet kommer yellowjackets att försvara sitt hem och de kan sticka upprepade gånger. Det är normalt inte lika smärtsamt som ett bålgetingsstick, men det kan orsaka svullnad som varar i flera dagar.

Bo kommer att vara mindre i storlek, någonstans mellan en golfboll och en baseboll.

Pappersgetingar

Storlek: 0,75 tum
Färg: Rödbrun eller svart med gula eller orange band

Om pappersgetingar: Dessa är några av de vanligaste och vanligaste getingarterna runt om i världen och lever även i Europa och Asien. Ibland förväxlas de med bålgetingar, men de tenderar inte att bygga bon på träd på samma sätt.

Pappersgetingen är något mer primitiv än många andra getingarter i hur den lever och interagerar med andra. Deras bon kan nå upp till 200 arbetargetingar och kan byggas var som helst, runt utsidan av ditt hus, under bältrosen på ditt tak eller till och med inne på vinden.

Lyckligtvis tenderar pappersgetingar inte att vara särskilt aggressiva. De sticker människor, men vanligtvis bara när deras bo är hotat. Om du har blivit stucken, förvänta dig att det är måttligt smärtsamt. Var också beredd på att de, till skillnad från bin men som de andra getingar vi har profilerat, kan sticka flera gånger.

Mud Dauber getingar

Storlek: 1 tum
Färg: Brun eller svart med gula band

Om mud dauber getingar: Ganska distinkt utseende, gyttjiga geting kan hittas runt om i Toronto-områdets parker och hem. Besläktade med grävar- och krukmakargetingar, de finns faktiskt över större delen av Kanada.

Så var kom namnet ifrån? Tja, till skillnad från många andra getingar som använder pappersmaterial eller trä och saliv för att bygga sina bon, föredrar gyttjarna att använda lera.

Dessa getingar skiljer sig också ganska mycket från guljackor och bålgetingar genom att de inte aggressivt försvarar bon och kommer normalt inte att sticka människor om de inte är fysiskt hotade.

De föredrar att äta spindlar. Faktum är att vissa människor tror att dessa getingar faktiskt är användbara för att bekämpa en spindelangrepp. I kombination med deras generella brist på aggression, gör det dem något hjälpsamma i trädgården. Men de bör fortfarande tas bort om du hittar ett bo eftersom de kan locka andra, mindre önskvärda skadedjur till ditt hem.

Hur ett getingbo ser ut i Toronto

mud daubers nest … generellt gjord av jord och annat organiskt material för att bilda ett lerbo på strukturella ytor som ditt hem

början stadier av pappersgeting, gula jackor eller bålgeting bo

Att bli av med getingarna

Nu när vi har gått igenom några av Torontos vanligaste getingar och kartlade deras utseende och beteende, låt oss se till att vi blir av med dem. Som vi har nämnt bidrar många getingar mycket till miljön och är viktiga aktörer i ekosystemet.

Med detta sagt, när du hittar ett bo på din fastighet är borttagning av getingbo det bästa alternativet eftersom dessa varelser kan vara farliga och kan också bjuda in ännu farligare skadedjur som du är bättre att undvika.

När du har lokaliserat boet måste du se till att du är säkert förberedd. Som vi visade dig kommer de flesta getingarter aggressivt att försvara sitt hem. Se till att du inte är allergisk mot getingstick, för du kan mycket väl bli stucken minst en gång. Din husläkare kan hjälpa dig med detta i en trygg miljö.

Saker du behöver om du vill ta bort boet på ett säkert sätt från din fastighet:

  1. löst sittande bidräkt
  2. biodlingshandskar
  3. organisk ångmask om du spraya kemikalier till knockout geting
  4. tjocka jeans för att förhindra att getingar sticker dig i benet
  5. Lämpligt märkt getingspray för att eliminera boet

Utrusta dig sedan med skyddskläder som långa byxor, stövlar och halsduk runt ansiktet och ögonen. Till sist, välj den spray du har valt och spraya boet. Se till att du inte kommer i närheten av det på minst 24 timmar efter. Det bästa från 2019 för handymanreviewed.com

Eftersom du inte är en professionell skadedjursutrotare rekommenderar vi att du sprejar boet på natten eftersom alla getingar är i vila och minskar din chans att bli stucken upprepade gånger. Detta är extremt riskabelt arbete och om detta låter för komplicerat eller farligt för dig kan det vara bäst att kontakta en professionell. Att försöka ta itu med getingboet på egen hand kan vara jobbigt och professionellt getingutrotare i Toronto kommer att ha verktyg och utrustning för att göra det säkert.

På Power Pest erbjuder vi certifierad, snabb och effektiv skadedjursbekämpning av getingar och andra skadedjur över hela Toronto-området. Ring oss nu på 647-708-7378 ellerta kontakt online. Vårt team hjälper dig att avsluta dessa irriterande bon och få dig fri från geting i ett nafs.


Titta på videon: Regular recreation programming returns to Toronto (Augusti 2022).