26 июня 2019, среда, 21:26
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Наездник – враг и друг гусеницы

Наездник из семейства Braconidae
Наездник из семейства Braconidae

В то время как человечество делает первые шаги в развитии генной терапии, выяснилось, что ее метод давно применили насекомые из подотряда стебельчатобрюхих, известные под названием наездники.

Как хорошо знали биологи и раньше, наездники с помощью своего длинного острого яйцеклада откладывают яйца в тело других насекомых, например, гусениц. В конце концов, личинки наездника, развиваясь в теле хозяина, губят его. Но, как выяснилось недавно, гусеницы также получили от наездников вирус, содержащий генетическую конструкцию, которая защищает гусеницу от другого, смертельного для нее вируса.

Обнаружил это Жан-Мишель Дрезан (Jean-Michel Drezen) из Университета имени Франсуа Рабле во французском городе Туре. Он изучает нюансы взаимоотношений наездников и гусениц в течение десятилетий. Особый интерес для него представляют вирусы из рода Bracovirus, который около 190 миллионов лет назад вступил в симбиоз с наездниками из семейства браконид (Braconidae). Сейчас известно 32 вида этих вирусов. Вирус содержится в организме наездника, а в момент откладки яиц попадает в гусеницу. Там вирусные гены подавляют действие иммунной системы гусеницы, что позволяет яйцам и личинкам наездника спокойно развиваться внутри ее организма. Действие вируса на клетки иммунной системы заключается в разрушении цитоскелета – динамического каркаса в виде сети из нитей и трубочек, который обеспечивает перемещение веществ и органоидов клетки («внутриклеточный транспорт») и ее деление. Как показали исследования на примере наездника Cotesia congregata, в ДНК самцов наездников присутствуют гены, блокирующие развитие вируса, так что он имеется только у наездников-самок, которым предстоит отложить яйца.

Но, когда Дрезан обнаружил, что гусеницы используют фрагменты вирусной ДНК, он был весьма удивлен. «Я не мог в это поверить, – говорит ученый, – мы совсем не ожидали этого». Чтобы понять взаимодействие между вирусом, гусеницей и наездником Жан-Мишель Дрезан и его коллеги проанализировали базу данных ДНК нескольких видов бабочек в поисках фрагментов ДНК браковирусов. И им удалось найти несколько нуклеотидных последовательностей, подобных сегменту ДНК вируса. Видимо, в эволюционной истории были редкие случаи, когда зараженная наездником гусеница выживала, превращалась в бабочку и давала потомство, от которого происходили линии бабочек с вирусным фрагментом в геноме.

Затем исследователи перешли от изучения компьютерной базы данных к выделению ДНК из насекомых. Здесь им удалось не только обнаружить фрагменты ДНК вируса в геноме бабочек, но и обнаружить еще более интересный факт. Оказывается, иногда браковирусы захватывают гены из генома своего первоначального хозяина наездника, а потом встраивают их в геном гусеницы. Определив, что гены вируса и наездника были активны в организме гусениц и передавались на протяжении многих поколений (гусеницы получили их примерно 100 миллионов лет назад), исследователи задумались над их ролью в жизни насекомого.

 

Карта генетических последовательностей браковирусов в геноме бабочек

Дальнейшие исследования, проведенные как на клеточных культурах, так и на живых насекомых показали, что два из полученных генов обеспечивают гусеницам защиту от другой группы вирусов – бакуловирусов (семейство Baculoviridae). Эти вирусы заражают гусениц и других насекомых, как правило, когда те едят растения. Попав в организм, бакуловирусы вызывают быстротечное заболевание, которое кончается гибелью насекомого. В некоторых случаях вирус остается внутри насекомого в неактивном состоянии, тогда он способен передаваться от родителей к потомству на протяжении поколений, пока не активизируется.

Дрезан и его коллеги продемонстрировали, что те же самые гены браковирусов, которые оказывают разрушительное действие на цитоскелет в клетках гусеницы, препятствуют размножению в ее организме бакуловирусов. При этом браковирус может несколько нарушить функционирование цитоскелета, но это не оказывается фатальным для гусеницы. Зато она становится защищенной от куда более серьезной опасности.

Авторы заключают, что ряд видов бабочек из-за получения ими фрагментов генома вируса и наездника, оказываются природными генетически модифицированными организмами. Ранее такой тип переноса генов наблюдался в природе преимущественно у бактерий, которые, например, делятся друг с другом генами, обеспечивающими устойчивость к антибиотикам. Ученые говорят, что это открытие должно напомнить нам о двух вещах: что генетически модифицированные организмы встречаются в природе, и что у любого гена в экосистеме есть потенциал для распространения между видами.

Результаты исследования опубликованы в электронном научном журнале PLOS Genetics.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Металлургия Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.