Osy, które oswoiły wirusy

Jeśli przekłujesz jajnik osy, nazywa się to Mikroplitis rozbiórkoweWirusy przepływają w ogromnych ilościach, mieniąc się niczym opalizująca niebieska pasta do zębów. „To bardzo piękne miejsce i zdumiewające, że produkuje się tam tak wiele wirusów” – mówi Jaylyn Burke, entomolog z Uniwersytetu Georgia.

M. NiszczycielskiJest to pasożyt, który składa jaja w postaci larw, a cząsteczki w jego jajnikach to „udomowione” wirusy, które zostały dostrojone tak, aby nieszkodliwie przetrwały w osach i służyły ich celom. Cząsteczki wirusa są wstrzykiwane do larwy przez żądło osy wraz z jajami samej osy. Następnie wirusy zrzucają swoją zawartość do komórek larw, dostarczając je Geny Które różnią się od tych występujących w normalnym wirusie. Geny te tłumią układ odpornościowy larwy i kontrolują jej rozwój, zamieniając ją w nieszkodliwe wylęgarnię dla młodych os.

Świat owadów jest pełen pasożytniczych gatunków os, które swoje dzieciństwo spędzają na jedzeniu żywcem innych owadów. Z powodów, których naukowcy nie do końca rozumieją, wielokrotnie adoptowali i oswoili chorobotwórcze dzikie wirusy i zamienili je w broń biologiczną. Opisano już sześć przykładów, a nowe badania wskazują na więcej.

Badając wirusy na różnych etapach udomowienia, badacze są teraz w stanie rozwikłać tajemnicę ewolucji tego procesu.

Partnerzy w dywersyfikacji

Doskonałym przykładem udomowionego wirusa osy jest grupa zwana parawirusami, które uważa się za… Pochodzi z wirusa który zainfekował osę lub jej żywiciela gąsienicowego, 100 milionów lat temu. Ten starożytny wirus włączył swoje DNA do genomu osy. Od tego czasu jest częścią Osy, przekazywaną każdemu nowemu pokoleniu.

Z biegiem czasu osy różnicowały się w nowe gatunki, a ich wirusy różnicowały się wraz z nimi. Brakowirusy występują obecnie u około 50 000 gatunków os, w tym u… M. Niszczycielski. Inne udomowione wirusy pochodzą od różnych dzikich wirusów, które przedostały się do genomów os w różnym czasie.

Naukowcy debatują, czy udomowione wirusy w ogóle należy nazywać wirusami. Niektórzy twierdzą, że to na pewno nadal wirus; Marcel Dicke, ekolog z Uniwersytetu Wageningen w Holandii, mówi: Opisz, w jaki sposób udomowione wirusy pośrednio wpływają na rośliny i inne organizmy W artykule opublikowanym w 2020 r. w Annual Review of Entomology.

W miarę ewolucji kompleksu wirusa osy, genom wirusa staje się powszechny u całej osy DNA. Niektóre geny ulegają degradacji, ale zestaw podstawowy zostaje zachowany, czyli geny niezbędne do syntezy zakaźnych cząstek pierwotnego wirusa. „Wszystkie części znajdują się w różnych miejscach genomu osy, ale nadal mogą ze sobą rozmawiać. Nadal tworzą produkty, które współpracują ze sobą, tworząc cząsteczki wirusa” – mówi Michael Strand, entomolog z Uniwersytetu Georgia. Kompletny genom wirusa Podobnie jak dzikie wirusy, udomowione cząsteczki wirusa służą jako nośniki broni os.

Broń ta jest bardzo zróżnicowana. Niektóre z nich to białka, inne to geny znajdujące się na krótkich odcinkach DNA. Większość z nich w niewielkim stopniu przypomina cokolwiek znalezionego u os lub wirusów, więc nie jest jasne, skąd pochodzą. Ciągle się zmieniają, uwikłane w ewolucyjny wyścig zbrojeń z obroną larw lub innych żywicieli.

W wielu przypadkach badacze muszą jeszcze odkryć, jakie geny i białka pełnią żywiciele os, ani nie udowodnili, że pełnią one funkcję broni. Ale ujawnili kilka szczegółów.

Na przykład, M. NiszczycielskiOsy wykorzystują brakowirusy do dostarczania genu zwanego glc1.8Do komórek odpornościowych larw ćmy. the glc1.8Gen powoduje, że zakażone komórki odpornościowe wytwarzają śluz, który uniemożliwia im przyczepianie się do jaj os. Inne geny w M. NiszczycielskiBrakowirusy zmuszają komórki odpornościowe do samobójstwa, podczas gdy inne wirusy uniemożliwiają larwom uduszenie pasożytów w ich osłonkach melaninowych.