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果蝇的防御性细菌共生体攻击寄生蜂的核糖体

根据PLOS病原体发表的一项新研究,螺原体属的细菌产生有毒的核糖体失活蛋白(RIP),似乎可保护其共生宿主果蝇免受寄生蜂的侵害。已知螺原体细菌可以保护一些果蝇免受寄生蛔虫和将其产卵产生于苍蝇内的黄蜂的伤害。事实上,它们只是许多微生物共生体的一个例子,可以保护它们的宿主抵御敌人。但是,这种防御机制知之甚少。

果蝇的防御性细菌共生体攻击寄生蜂的核糖体

在早先的研究中,芬兰人汉密尔顿和加拿大维多利亚大学的史蒂夫·珀尔曼,和他的同事表明,螺原体中发现的应变果蝇neotestacea防止蛔虫苍蝇,并产生攻击和禁用寄生虫的核糖体的RIP。在这项新研究中,维多利亚大学的Perlman和Matt Ballinger研究了SpiroplasmaRIPs是否也会攻击黄蜂。

Ballinger和Perlman将D. neotestacea和D. melanogaster(常见的果蝇)暴露于三种寄生蜂。一些苍蝇被感染的物种特异性株的螺原体,有的则没有。在Spiroplasma感染的苍蝇中,黄蜂核糖体的分子分析揭示了RIP攻击的关键迹象。与三种黄蜂物种中的两种相比,与螺原体相遇是致命的;第三,寄生蜂在宿主体外发育,没有受到显着影响。

进一步的测试表明,SpiroplasmaRIPs在受感染的苍蝇内的卵孵化后立即攻击黄蜂核糖体。研究人员还表明,苍蝇对SpiroplasmaRIPs自身核糖体的附带损害很小。

感染D. melanogaster的Spiroplasma菌株的基因组包含五种不同类型RIP的基因。在新的研究中,Ballinger和Perlman发现感染D. neotestacea的菌株的基因组具有相似的RIP,以及两个不与D. melanogaster菌株共享的RIP基因。“共生体已经找到了如何针对两种不同的寄生虫而不伤害它的寄主,”巴林格说。“我们想知道它是如何做到这一点的,我们认为一个重要的线索是螺原体菌株在其微小的基因组中收集了大量不同的毒素基因。”这种多样性可以解释为什么螺原体可以预防蛔虫D. neotestacea但不是D. melanogaster。

进一步的研究可以探索毒素在其他保护共生关系中的作用,并研究毒素多样性如何促进共生体防御特定寄生虫的进化。

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