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        側向基因轉移能夠使甲蟲對抗拮抗真菌的化學保護
        
			
        
				2019-04-08 09:10:16
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        像所有其他生物一樣，動物面臨著抵御敵人的挑戰(zhàn)。使用化學武器可以成為保持活力的有效策略。許多海洋和陸地動物不是自己接管這項任務，而是與能夠提供這種保護的微生物共生體聯(lián)系在一起。由約翰內斯古騰堡大學美因茨(JGU)和耶拿萊布尼茲天然產(chǎn)物研究與感染生物學研究所的科學家領導的國際研究團隊發(fā)現(xiàn)，與拉格里亞甲蟲相關的細菌可以產(chǎn)生與被子中發(fā)現(xiàn)的非常相似的抗真菌物質。生活在海洋環(huán)境中。研究人員透露，這種共性很可能是通過不相關微生物之間的基因轉移來解釋的。
        

        側向基因轉移能夠使甲蟲對抗拮抗真菌的化學保護
        

        Lagria villosa甲蟲，一種從非洲引入南美洲的物種，現(xiàn)在是巴西的一種農(nóng)業(yè)害蟲，帶有伯克霍爾德氏菌(Burkholderia gladioli)細菌，這種細菌以前曾被證明可以保護昆蟲卵免受真菌的侵害。單個甲蟲不僅攜帶一種，而且攜帶幾種密切相關的B. gladioli細菌菌株，它們具有不同的產(chǎn)生防御物質的能力。
        

        在自然條件下，其中一種菌株在甲蟲中尤其占優(yōu)勢。然而，這對于研究具有挑戰(zhàn)性，因為如果與昆蟲宿主分離則不愿生長。此外，該菌株中的基因組或一整套遺傳物質已經(jīng)縮小。“基因組減少經(jīng)常發(fā)生在長期與宿主密切相關的細菌中。然而，在同一種昆蟲中存在與這種不同基因組大小密切相關的細菌是出乎意料的，并表明它們與甲蟲的關系是不同，“美因茨大學有機與分子進化研究所(iOME)的LauraFlórez博士說，他是該研究的第一作者。該出版物的高級作者之一Martin Kaltenpoth教授補充說：“對于昆蟲來說，
        

        由顯性菌株B. gladioli Lv-StB產(chǎn)生的新生物活性物質的發(fā)現(xiàn)對研究團隊特別有意義。在將28,000個甲蟲卵用于化學分析后，耶拿的Kirstin Scherlach博士和Christian Hertweck教授發(fā)現(xiàn)了一種特別有趣的共生體化合物，可以阻止真菌生長。在共生體甲蟲寄主拉格里亞之后，科學家將這種新化合物命名為lagriamide。“引人注目的是，拉格麗酰胺非常類似于之前在海洋環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的物質，可能是由被囊螨的微生物共生體產(chǎn)生的，”Scherlach說。如何解釋這種不同生境和生物的這種顯著相似性?
        

        通過分析L. villosa甲蟲微生物群落中的基因庫，Jason Kwan和他在美國麥迪遜威斯康星大學的團隊確定了在主要甲蟲共生體的基因組中負責產(chǎn)生lagriamide的基因。他們還發(fā)現(xiàn)了一個令人興奮的線索：這些基因位于所謂的基因組島中，即可能從外部來源插入共生體染色體的區(qū)域。
        

        跳躍基因是細菌和其他生物中的已知現(xiàn)象。然而，這是少數(shù)幾個直接證據(jù)表明這種遺傳物質的轉移是共生體的防御潛力的例子之一。特別令人興奮的是，共生和獲取外來遺傳物質可以成為跨越棲息地的動物防御的多種創(chuàng)新手段。這些發(fā)現(xiàn)還強調了防御共生體對于發(fā)現(xiàn)具有可能用于人類的抗微生物特性的化合物的價值。
        
			

			
          
        
			
        
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