男性仇恨细菌如何恢复活力

来自伊曼纽尔康德波罗的海联邦大学的一个团队与他们的俄罗斯同事一起对共生细菌沃尔巴克氏体进行了遗传分析，以防止不同种类的节肢动物中雄性的出生和发育。事实证明，微生物交换其基因以恢复活力。该研究的结果发表在Molecular Phylogenetics and Evolution期刊上。

不同的物种之间可能存在不同的关系：有些物种竞争有限的资源，有些则以其宿主为食。然而，如果两个物种以某种方式同居，则称为共生，其参与者是共生体。一些共生体可以继承。

Wolbachia细菌是生物圈中最普遍的共生体。许多节肢动物和一些线虫都有它。细菌存在于生殖组织中，并通过受感染雌性的卵母细胞从母体遗传至后代。科学家认为，目前这些细菌正在转化为新的细胞器细胞器。

Wolbachia操纵宿主的繁殖过程。例如，它可能“禁止”受感染的雄性使受精的健康雌性受精，以防止它们产生后代。所有胚胎都在发育的早期阶段死亡，科学家仍然无法理解细菌是如何设法做到的。在其他物种中，细菌增加了人群中女性的比例以传播感染。为了做到这一点，它使雌性遗传雄性变得女性化，或者导致雌性后代单性生殖 - 这是一种在没有授精的情况下产生雌性后代的过程。然而，有时Wolbachia对其宿主非常有用 - 它合成维生素并抑制有害突变甚至一些病毒。

据科学家们说，这些细菌在一种宿主物种中可能与遗传观点有很大不同，在不同物种中非常相似。它表明细菌具有几种个体共生关系。因此，Wolbachia有几个超群 - 种系。

虽然这种细菌是在1924年被发现的，但它仍然是未知的，包括它与节肢动物共生的开始以及它从一个物种传播到另一个物种的机制。此外，它如何控制宿主的生殖系统也不清楚。

此前，该工作的作者分析了不同Wolbachia菌株之间的系统发育关系，并发现了其进化史上的许多矛盾。它们与大规模水平基因转移相关- 一个生物体将其遗传物质转移到另一个不是其后代的生物体的过程。例如，许多世纪以前，植物允许光合作用蓝细菌生活在它们的细胞中。随着时间的推移，它们变成叶绿体并将基因转移到宿主的基因组中。

为了确定系统发育关系，作者使用了一种特殊的方法 - 他们通过每个基因的等位基因(变异)对不同的Wolbachia细菌进行分类，并寻找核苷酸取代的不规则积累。在这项工作的过程中，作者使用相同的方法研究了蚊子中的Wolbachia，即将它们的等位基因与其他物种中相同细菌的等位基因进行比较。他们必须了解蚊子从哪里获得共生体。

“我们分析了不同Wolbachia超群的遗传特征，并得出结论，蚊子中的细菌与鳞翅目中的细菌非常相似，有一种情况也发生在蚂蚁中。我们还不知道它为什么会发生。但是，我们假设细菌可以通过生活在这些昆虫身上的蜱转移，“该作品的合着者Yury Ilinsky说，博士。在生物学方面，以及伊曼纽尔康德波罗的海联邦大学的专家。

科学家发现不同的Wolbachia细菌交换遗传信息。它们可以恢复活力，从而修复它们破碎的基因。交换通常发生在同一超群体的细菌中，但有时也涉及远程细菌。这意味着细菌比科学家认为的更频繁地改变宿主，并且它比以前估计的更老。

“我们的全球目标是了解节肢动物中Wolbachia的遗传分布模式。之后，我们想了解它如何以及以何种速度改变宿主，”Yury Ilinsky总结道。

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