14:07 2023-03-28
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Genomul muștei australiene învinge bacteriile ucigașe evoluând pentru a coexista cu ea
_ Genomul muștei australiene învinge bacteriile ucigașe evoluând pentru a coexista cu ea
Cu cât învățăm mai multe despre lumea biologică, cu atât devine mai complexă.
Nicăieri nu este asta. mai evident decât în descoperirile recente despre modurile în care microorganismele își influențează gazdele.
Compoziția microbiomului – adică comunitatea de ciuperci, bacterii și viruși care există de obicei în intestin – poate afecta sănătatea organismelor gazdă. Aceasta include capacitatea lor de a lupta împotriva bolilor, nivelul de nutriție pe care îl pot extrage din alimente și multe altele.
Influența microbiomului este deosebit de dramatică în cazul insectelor unde microorganismele pot exista nu numai în intestinul insecta gazdă, dar și în interiorul celulelor gazdei. Aceste microorganisme intracelulare includ bacterii care sunt transmise de la mame la urmașii lor.
Aceste tipuri de bacterii sunt cunoscute sub numele de endosimbioți și pot avea o gamă întreagă de efecte asupra gazdelor lor.
Aceste poate include efecte care ajută gazda, cum ar fi furnizarea de nutriție pentru celule și protejarea celulelor gazdă împotriva virușilor. Dar au și rezultate mai dubioase, inclusiv uciderea embrionilor gazdei și schimbarea raportului de sex al descendenților pe care îi produce gazda.
Atunci când endosimbioții sunt dăunători gazdei, genomul gazdei ar putea evolua pentru a bloca aceste efecte. Acest lucru poate duce la o „cursă înarmărilor” evolutivă între gazdă și endosimbiontul său bacterian.
Echipa noastră de cercetare a descoperit acum un exemplu remarcabil de complex de procese ca acesta într-o muscă australiană endemică cunoscută sub numele de Drosophila pseudotakahashii, care este comună de-a lungul coastei de est a Australiei.
Lucrările noastre, publicate în revista PLOS Biology, au descoperit inițial că toți membrii acestei muște poartă o bacterie endosimbiontă cunoscută sub numele de Wolbachia, care este transmisă de la mamă la ei. urmași.
Când folosim antibiotice pentru a vindeca muștele din această tulpină Wolbachia, muștele supraviețuiesc. Cu toate acestea, în orice împerechere care are loc între masculii care au fost infectați cu Wolbachia și femelele care nu mai poartă infecția — urmașii acestor femele mor.
Acest lucru are ca rezultat un avantaj enorm pentru femelele care poartă infecția. infecție deoarece nu sunt sterilizați de bărbați infectați.
Toată această situație este complicată de faptul că există o a doua tulpină de Wolbachia care poate infecta muștele alături de prima tulpină.
Când a doua tulpină este prezentă, muștele femele produc doar descendenți femele – făcându-l efectiv un „ucigaș mascul”.
În unele cazuri, acest lucru ar putea aduce beneficii muștelor prin reducerea concurenței pentru resurse și ajutându-le să evite consangvinizarea. . Dar ucigașii masculi pot însemna un cost mare pentru muscă, deoarece muștele nu pot produce descendenți fără împerechere.
În absența masculilor, populația de muște ar dispărea.
Așadar, aceasta creează o altă cursă înarmărilor în care gazda trebuie să evolueze o modalitate de a suprima bacteriile ucigașe de sex masculin.
În Drosophila pseudotakahashii, am văzut această cursă înarmărilor în acțiune, producând schimbări foarte rapide într-o anumită regiune a genomul muștei—care este setul complet de ADN (material genetic) dintr-un organism.
Și genomul a început să câștige.
Peste câteva săptămâni, populațiile de muște cu mascul -bacteriile ucigașe au reușit să înceapă să producă masculi, în ciuda prezenței celei de-a doua tulpini Wolbachia. Și am reușit să identificăm câteva gene care ar putea fi implicate în această „suprimare a ucigașului mascul”.
Specia noastră de muște locale ne poate oferi o lecție despre natura complexă a interacțiunilor dintre gazde și microorganisme. care modelează multe aspecte ale vieții unui organism. Mai mult, ilustrează schimbările evolutive în curs care se pot întâmpla foarte repede pentru a modifica aceste interacțiuni interne.
Dar aceste lecții specifice au implicații mai ample, în timp ce ne uităm spre manipularea microbiomului organismelor pentru a încuraja efectele benefice.
De exemplu, tulpinile de Wolbachia care trăiesc în interiorul țânțarilor sunt răspândite în mod deliberat în întreaga lume. deoarece bacteriile pot bloca efectiv transmiterea unor boli transmise de țânțari, cum ar fi febra dengue.
Dar dacă genomul gazdei evoluează pentru a opri aceste efecte? Sau ce se întâmplă dacă bacteriile care ucid bărbații ar putea fi eliberate pentru a suprima populațiile dăunătorilor?
Ne aflăm la începutul unei călătorii când vine vorba de microorganisme și cu cât învățăm mai mult, cu atât mai mult trebuie să ne așteptăm la neașteptat.
Comentarii:
Adauga Comentariu