Бактерии рода Spiroplasma производят токсичные белки, инактивирующие рибосомы (RIP), которые, по-видимому, защищают своих симбиотических мух-хозяев от паразитических ос, согласно новому исследованию, опубликованному в PLOS Pathogens.
Уже известно, что бактерии спироплазмы защищают некоторых дрозофил от паразитических круглых червей и ос, откладывающих яйца внутри мух. На самом деле, это всего лишь один из многих микробных симбионтов, защищающих своих хозяев от врагов. Однако механизмы такой защиты изучены недостаточно.
В более раннем исследовании Финн Гамильтон и Стив Перлман из Университета Виктории, Канада, и их коллеги показали, что штамм Spiroplasma, обнаруженный в Drosophila neotestacea, защищает мух от круглых червей и производит RIP, который атакует и выводит из строя рибосомы паразита.. В новом исследовании Перлман и Мэтт Баллинджер, также из Университета Виктории, исследовали, атакуют ли RIP Spiroplasma также и ос.
Бэллинджер и Перлман подвергли D. neotestacea и D. melanogaster (обыкновенную плодовую мушку) воздействию трех ос-паразитов. Некоторые из мух были инфицированы видоспецифичными штаммами Spiroplasma, а некоторые нет. У мух, инфицированных Spiroplasma, молекулярный анализ рибосом ос выявил ключевые признаки RIP-атаки. Столкновение со спироплазмой было смертельным для двух из трех видов ос; третья, паразитическая оса, развивающаяся вне тела хозяина, существенно не пострадала.
Дальнейшие испытания показали, что RIP Spiroplasma атакуют рибосомы осы сразу после вылупления ос из яиц, отложенных внутри зараженной мухи. Исследователи также показали, что мухи очень мало страдают от побочных повреждений собственных рибосом от RIP Spiroplasma.
Геном штамма Spiroplasma, инфицирующего D. melanogaster, содержит гены пяти различных типов RIP. В новом исследовании Баллинджер и Перлман обнаружили, что геном штамма, инфицирующего D. neotestacea, имеет сходные RIP, а также два гена RIP, которые не являются общими для штамма D. melanogaster. «Симбионт понял, как нацеливаться на двух непохожих паразитов, не причиняя вреда своему хозяину», - говорит Баллинджер. «Мы хотим знать, как он это делает, и мы думаем, что важная подсказка заключается в том, что штаммы спироплазмы собирают множество различных генов токсинов в своих крошечных геномах». Это разнообразие может объяснить, почему Spiroplasma защищает от круглых червей у D. neotestacea, но не у D.меланогастер.
Дальнейшие исследования могли бы изучить роль токсинов в других защитных симбиотических отношениях и выяснить, как разнообразие токсинов может способствовать эволюции защиты симбионтов от конкретных паразитов.