Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
4 декабря 2016, воскресенье, 23:28
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

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
Loading...
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM iPhone MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi Адыгея Александр Лавров альтернативная энергетика Анастасия Волочкова «Ангара» антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика аутизм Байконур бактерии библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса британское кино Византия визуальная антропология викинги вирусы Вольное историческое общество Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология геофизика глобальное потепление грибы грипп дельфины демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение зоопарк зрение Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лексика лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг моллюски Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. одаренные дети онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека Протон-М психология психофизиология птицы РадиоАстрон ракета растения РБК РВК РГГУ регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы сердце сериалы Сингапур сланцевая революция смертность СМИ Солнце сон социология спутники старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа школьные олимпиады эволюция эволюция человека экология эмбриональное развитие эпидемии этика этнические конфликты этология Юпитер ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. 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, 1998–2014.