Вредоносная бактерия со сверхъестественной способностью переходить себя от матерей насекомых к яйцам встречает свой геномный аналог в крошечной разновидности паразитических ос, как показало недавнее открытие доцента биологических наук Сета Борденштейна и его команды.
Потомство насекомых, зараженных бактерией Wolbachia, часто погибает или превращается из самца в самку. Команда Борденштейна изучала паразитических ос Nasonia размером с кунжутное семя, и они служат одной из лучших моделей для анализа и описания эволюции геномов насекомых.
В репродуктивных органах осы Wolbachia прячутся и переходят из яичников матери в развивающиеся яйца, чтобы обеспечить скрытое выживание бактерий для следующего поколения.
В то время как высокие уровни Wolbachia в яичниках являются ключевыми для передачи бактерий потомству насекомых, слишком много Wolbachia дорого обходится. Хозяин страдает от сокращения продолжительности жизни у некоторых насекомых и меньшего количества яиц у других, особенно у ос Nasonia. Чтобы сбалансировать противоположные эволюционные интересы осы и бактерий, может происходить непрекращающаяся гонка вооружений между геномом осы Nasonia и геномом инфекции Wolbachia.
Защитная система осы для борьбы с необузданной Wolbachia оставалась неизвестной до доктора философии. студент Эдвард ван Опстал из лаборатории Борденштейна помог обнаружить его. С помощью нескольких различных инструментов генетической и флуоресцентной микроскопии было обнаружено, что один ген из многих тысяч подавляет Wolbachia и ее перенос в развивающееся яйцо.
Генетические признаки этого гена можно использовать для вывода об эволюции, которая происходила в прошлом. Они указывают, что контрмера осы по подавлению Wolbachia дала ей эволюционное преимущество по сравнению с осами, у которых не было такой же генетической сигнатуры.
Команда также обнаружила, что у дальних родственников осы генетические сигнатуры в этом гене разные, и становится трудно обнаружить присутствие этого гена в их геномах. Таким образом, похоже, что генетический инструментарий, используемый этим видом ос, может быть весьма специфичным для его собственной гонки вооружений с Wolbachia.
Общий урок заключается в том, что животные во всем королевстве могут эволюционировать, чтобы контролировать переносимые ими бактерии с помощью независимых и различных средств. Мама знает лучше, но у каждого вида животных мамы, вероятно, контролируют распространение инфекций у своего потомства уникальными способами., - утверждает Борденштейн.