Если Вы – гусеница, Вы не хотите встретить паразитную осу. Крылатое насекомое введет Вас полный яиц, которые будут расти в Вашем органе, развиваться в личинки и штриховать от Вашего трупа. Но новое исследование показывает, что осы дали гусеницам что-то благоприятное во время этих нападений также: части вирусной ДНК, становящиеся частью генома гусеницы, защищая их от совершенно различного летального вируса. В сущности осы превратили гусениц в генетически модифицированные организмы.
“Ключевая сила исследования – он, ясно демонстрирует, что [вирусы] были источником горизонтального переноса генов для некоторых насекомых”, говорит паразитный эксперт по осам Майкл Стрэнд из Университета Джорджии, Афины, кто не был вовлечен в исследование.Изучите автора, и биолог Жан-Мишель Дрезан из университета Франсуа Рабле в Туре, Франция, изучал паразитное отношение между осами и их lepidopteran (бабочки и моль) жертвы в течение многих десятилетий. Он специализируется на bracoviruses, вводящихся осами вместе с их яйцами. Однажды в гусенице, bracovirus предотвращает нормальную иммунную реакцию путем разрушения цитоскелета клетки — сеть подобных нити протеинов, ответственных за движущиеся компоненты и машинное оборудование вокруг клетки.
Без иммунной реакции яйца осы являются бесплатными стать неконтролируемыми.Но открытие, что гусеницы приняли и повторно ставили целью части вируса осы для их собственных средств, стало неожиданностью. «Я не мог верить ему”, говорит Дрезен. “Мы не ожидали это вообще”.Для понимания взаимодействия между осой, вирусом и гусеницей, ученые проанализировали компьютерную базу данных, содержащую ДНК от многократных видов моли и бабочек, включая культового монарха, для последовательностей, подобных известному сегменту bracovirus ДНК. Начальный поиск показал, что, действительно, определенные сегменты lepidopteran генома близко напомнили bracovirus последовательности.
В некоторых пунктах в эволюционной истории — тех редких случаях, где паразитизация осы не оказывалась фатальной для гусениц — кажется, что введенные вирусные гены нашли свой путь в клетки зародышевой линии и были переданы в нескольких lepidopteran происхождениях.Исследователи тогда подтвердили компьютерный поиск путем размалывания реальных экземпляров насекомого, извлечения ДНК и поиска присутствия bracovirus интеграции.
Мало того, что они находили доказательства, которые они искали, они также нашли, что вирус иногда «берет» гены от своего оригинального хозяина осы и воспитывает тех, также. В более простых терминах это означает, что генная поездка осы на вирусе была найдена в геноме гусеницы.Более удивительный все еще было открытие, что и гены осы и вируса активны в гусеницах и были переданы по многим поколениям.
Это принудило ученых задаваться вопросом, нашли ли гусеницы свое собственное использование для паразитных генов.Дальнейшие испытания, и в клеточных культурах и в живых экземплярах, показали, что гены, полученные от вируса осы, кажется, защищают гусениц от различного (но так же названный) патоген, названный бакуловирусом. baculoviridae семья заражает много различных насекомых, и, в случае моли и гусениц, обычно получается путем употребления в пищу листьев, загрязненных инфекционными частицами.
В ходе нормальной инфекции бакуловирусы делают интенсивное использование цитоскелетной системы клетки для репродуцирования в гусенице. Результаты бригады — сообщили онлайн сегодня в Генетике PLOS — предлагают, чтобы те же bracovirus гены, разрушающие цитоскелет и позволяющие яйцам осы расти также, заставили достаточно разрушения тормозить рост бакуловируса.
В действительности гены от вируса осы ослабляют нормальные функции lepidopteran клеток, но разрушения может быть достаточно, чтобы не пустить бакуловирус — луч надежды на иначе противной истории паразитизации.Авторы указывают, что добавление генов осы к ДНК бабочки и моли означает, что много lepidopteran разновидностей являются естественными генетически модифицированными организмами. Этот тип переноса генов наблюдался между другими разновидностями в природе прежде, главным образом между бактериями (которые, как было известно, разделили гены для устойчивости к антибиотику).
Ученые говорят, что открытие должно напомнить нам о двух вещах: тот генетически модифицированные организмы происходят естественно и что любой ген, введенный в экосистему, имеет потенциал для распространения между разновидностями. “У нас есть очень простые принципы, которые, в практических ситуациях, могут быть очень, очень сложны”, говорит Дрезен.