Host/symbiont integration is a signature of evolutionarily ancient, obligate endosymbioses. However, little is known about the cellular and developmental mechanisms of host/symbiont integration at the molecular level. Many insects possess obligate bacterial endosymbionts that provide essential nutrients. To advance understanding of the developmental and metabolic integration of hosts and endosymbionts, we track the localization of a non-essential amino acid transporter, ApNEAAT1, across asexual embryogenesis in the aphid, Acyrthosiphon pisum. Previous work in adult bacteriomes revealed that ApNEAAT1 functions to exchange non-essential amino acids at the A. pisum/Buchnera aphidicola symbiotic interface. Driven by amino acid concentration gradients, ApNEAAT1 moves proline, serine, and alanine from A. pisum to Buchnera and cysteine from Buchnera to A. pisum. Here, we test the hypothesis that ApNEAAT1 is localized to the symbiotic interface during asexual embryogenesis. During A. pisum asexual embryogenesis, ApNEAAT1 does not localize to the symbiotic interface. We observed ApNEAAT1 localization to the maternal follicular epithelium, the germline, and, in late-stage embryos, to anterior neural structures and insect immune cells (hemocytes). We predict that ApNEAAT1 provisions non-essential amino acids to developing oocytes and embryos, as well as to the brain and related neural structures. Additionally, ApNEAAT1 may perform roles related to host immunity. Our work provides further evidence that the embryonic and adult bacteriomes of asexual A. pisum are not equivalent. Future research is needed to elucidate the developmental time point at which the bacteriome reaches maturity.

中文翻译：

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进一步的证据表明，宿主/共生体整合的机制在母体和胚性寄生性丙酮酸毕苏细菌组中是不同的

宿主/共生体整合是进化上古老的专性内共生体的标志。然而，关于宿主/共生体整合的细胞和发育机制在分子水平上所知甚少。许多昆虫拥有专性细菌内共生体，可提供必要的营养。为了进一步了解宿主和共生共生体的发育和代谢整合，我们跟踪了非必需氨基酸转运蛋白ApNEAAT1的定位，该蛋白跨过蚜虫无性生殖，发生在蚜虫中。以前在成人细菌中的工作表明，ApNEAAT1的功能是在pisum / Buchnera蚜虫共生界面处交换非必需氨基酸。在氨基酸浓度梯度的驱动下，ApNEAAT1将脯氨酸，丝氨酸和丙氨酸从pisum移到Buchnera，将半胱氨酸从Buchnera移到A。pisum。在这里，我们测试了ApNEAAT1在无性胚胎发生过程中局限于共生界面的假设。在pi。pisum无性胚胎发生过程中，ApNEAAT1不会定位于共生界面。我们观察到ApNEAAT1定位于母亲的卵泡上皮，种系，并在后期胚胎中定位于前神经结构和昆虫免疫细胞（血细胞）。我们预测ApNEAAT1将非必需氨基酸提供给发育中的卵母细胞和胚胎，以及大脑和相关神经结构。此外，ApNEAAT1可能执行与主机免疫相关的角色。我们的工作提供了进一步的证据，证明无性A. pisum的胚胎和成年细菌不相等。需要进一步的研究来阐明细菌组达到成熟的发育时间点。我们测试了ApNEAAT1在无性胚胎发生过程中局限于共生界面的假设。在pi。pisum无性胚胎发生过程中，ApNEAAT1不会定位于共生界面。我们观察到ApNEAAT1定位于母亲的卵泡上皮，种系，并在后期胚胎中定位于前神经结构和昆虫免疫细胞（血细胞）。我们预测ApNEAAT1将非必需氨基酸提供给发育中的卵母细胞和胚胎，以及大脑和相关神经结构。此外，ApNEAAT1可能执行与主机免疫相关的角色。我们的工作提供了进一步的证据，证明无性A. pisum的胚胎和成年细菌是不相等的。需要进一步的研究来阐明细菌组达到成熟的发育时间点。我们测试了ApNEAAT1在无性胚胎发生过程中局限于共生界面的假设。在pi。pisum无性胚胎发生过程中，ApNEAAT1不会定位于共生界面。我们观察到ApNEAAT1定位于母亲的卵泡上皮，种系，并在后期胚胎中定位于前神经结构和昆虫免疫细胞（血细胞）。我们预测ApNEAAT1将非必需氨基酸提供给发育中的卵母细胞和胚胎，以及大脑和相关神经结构。此外，ApNEAAT1可能执行与主机免疫相关的角色。我们的工作提供了进一步的证据，证明无性A. pisum的胚胎和成年细菌是不相等的。需要进一步的研究来阐明细菌组达到成熟的发育时间点。