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      殺死雄性果實(shí)的細(xì)菌蛋白質(zhì)蒼蠅
      
			
      
				2019-04-21 13:49:06
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      在五十年代，遺傳學(xué)家面臨著一個(gè)謎：當(dāng)兩種相同的果蠅(果蠅)雜交時(shí)，它們只生產(chǎn)雌性果蠅而不是預(yù)期的50:50性別比。起初，科學(xué)家認(rèn)為這背后的原因是基因突變，但后來(lái)發(fā)現(xiàn)其原因是一種隱藏的細(xì)菌，即Spiroplasma poulsonii。
      

      殺死雄性果實(shí)的細(xì)菌蛋白質(zhì)蒼蠅
      

      螺原體是一種內(nèi)共生細(xì)菌，存在于果蠅的血液中，并通過(guò)雌性卵母細(xì)胞傳遞給后代。這種細(xì)菌在很大程度上仍然隱藏在宿主體內(nèi)，但卻引發(fā)了一種迷人的生殖操作：雄性胚胎的特異性殺滅。
      

      男性殺手細(xì)菌的存在乍一看似乎令人費(fèi)解，但研究表明，它通過(guò)增加受感染雌性的頻率來(lái)促進(jìn)共生細(xì)菌的長(zhǎng)期持久性，然后將其傳染給后代。
      

      雄性致死不僅限于螺原體，而且還在其他幾種內(nèi)共生細(xì)菌中觀察到。然而，這一過(guò)程背后的分子機(jī)制從未得到澄清。最初的想法是Spiroplasma產(chǎn)生“androcidin”毒素，殺死雄性。但盡管經(jīng)過(guò)多次嘗試，這名男性殺手的身份仍然是一個(gè)謎。
      

      現(xiàn)在，EPFL的Bruno Lemaitre教授和Toshiyuki Harumoto博士已經(jīng)確定了難以捉摸的雄性致死細(xì)菌因子，解開(kāi)了這個(gè)謎團(tuán)。在一篇Nature論文中，他們揭示了罪魁禍?zhǔn)资且环N他們命名為Spaid的蛋白質(zhì)(用于Spiroplasma poulsonii androcidin)。
      

      已知Spaid基因編碼的蛋白質(zhì)具有在細(xì)菌內(nèi)定位和活性所需的特定結(jié)構(gòu)特征(錨蛋白重復(fù)序列??和去泛素酶結(jié)構(gòu)域)。
      

      科學(xué)家發(fā)現(xiàn)只在果蠅中表達(dá)Spaid就足以重現(xiàn)與昆蟲(chóng)中雄性殺傷相關(guān)的所有表型。與男性殺戮的功能一致，Spaid特異性結(jié)合雄性胚胎的X染色體。作者推測(cè)，Spaid會(huì)干擾“男性特異性過(guò)程”，例如增加X(jué)染色體上基因轉(zhuǎn)錄的機(jī)制(雄性有一條X染色體，而雌性有兩條)。最后，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種Spiroplasma細(xì)菌菌株，該病毒在Spaid基因中具有突變，其表現(xiàn)出殺死雄性的能力降低。
      

      “據(jù)我們所知，Spaid是迄今為止發(fā)現(xiàn)的第一種以性別特異性方式影響宿主細(xì)胞機(jī)制的細(xì)菌效應(yīng)蛋白，”Harumoto說(shuō)。“據(jù)我們所知，這也是第一篇確定導(dǎo)致男性死亡的昆蟲(chóng)內(nèi)共生因子的論文。因此，我們預(yù)計(jì)它將對(duì)共生，性別決定和進(jìn)化領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響。”
      
			

			
        
      
			
      
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