Effect of Levamisole on fitness of Caenorhabditis elegans populations representing different mating systems

Wśród organizmów wielokomórkowych dominującym sposobem rozmnażania jest rozmnażanie płciowe – jest to o tyle zadziwiające, że ten sposób rozrodu generuje koszty związane z obecnością samców. Istnienie tego paradoksu tłumaczone jest korzyściami płynącymi z efektywnej rekombinacji, która jest szczególnie przydatna podczas adaptacji do nowych warunków środowiska. Dynamika przystosowywania się organizmów do zmian środowiskowych nie zależy jedynie od rekombinacji, znaczenie może mieć również to, w jaki sposób czynnik wpływa na dostosowanie osobników prezentujących różne systemy rozrodcze. W badaniach tego zagadnienia szczególnie przydatne są organizmy, u których w obrębie populacji, występują osobniki o różnych typach reprodukcyjnych. Jednym z takich organizmów jest Caenorhabditis elegans, u którego w populacjach współwystępują samce i hermafrodyty (rozmnażające się, głównie, przez samozapłodnienia lub kopulacje z samcem), a dodatkowo, dzięki manipulacjom genetycznym, możliwe jest stworzenie szczepu składającego się z samców i samic, rozmnażających się krzyżowo. Celem pracy jest sprawdzenie, jak na dostosowanie osobników prezentujących różne sposoby rozrodu wpływa lewamizol. W tym celu, populacje złożone z hermafrodyt, samic i samców wystawiono na działanie nematocydu a po jednym pokoleniu ustalono, jak zmieniły się proporcje poszczególnych rodzajów zwierząt. W efekcie zadziałania lewamizolu zmalała liczba samców i samic, co sugeruje, że nematocyd silniej działa na zwierzęta zapładniające się krzyżowo niż te które są zdolne do samozapłodnienia.

Although sexual reproduction generates costs related to the presence of males, it is the most widespread method of reproduction among multicellular organisms. This paradox is explained by the high efficiency of recombination, which is particularly useful during adaptation to novel conditions. The dynamics of adaptation to environmental changes do not only depend on recombination but an important factor is also how these conditions influence fitness of individuals expressing particular reproductive strategies. The purpose of this work is to check whether individuals expressing different mating systems, react differently to Levamisole. For this, we use Caenorhabditis elegans, in which males coexist with hermaphrodites (reproducing mainly by self-fertilization or outcrossing with males) and lab-created obligatorily outcrossing line consisting of males and females. Populations consisting of hermaphrodite, female and male were exposed to nematicide and, after one generation, it was determined how the proportions of the different types of individuals had changed. As a result of the Levamisole, the number of males and females decreased, which suggests that nematicide has a stronger effect on those nematodes that cross-fertilize than those that are capable of self-fertilization.