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      虱子和它們的細(xì)菌伙伴一起進化了數(shù)百萬年
      
			
      
				2019-06-28 09:36:50
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      佛羅里達(dá)自然歷史博物館的研究為吸血虱和產(chǎn)生維生素的細(xì)菌伙伴之間的復(fù)雜共享歷史提供了新的見解，使他們能夠寄生哺乳動物，包括靈長類動物和人類。
      

      虱子和它們的細(xì)菌伙伴一起進化了數(shù)百萬年
      

      虱子依靠細(xì)菌來提供血液中缺少的必需維生素，血液是他們唯一的食物來源。這些細(xì)菌伴侶生活在昆蟲宿主體內(nèi)的特化細(xì)胞中，并從雌性虱子傳給她的后代。如果沒有共生細(xì)菌，虱子就無法生存，而細(xì)菌又不能生活在它們的昆蟲宿主之外。
      

      然而，當(dāng)他們的伙伴關(guān)系開始時，以及它如何隨著時間的推移而演變尚不清楚。以前的研究表明虱子在其進化史上多次獲得并取代了它們的細(xì)菌共生體。
      

      但佛羅里達(dá)博物館研究人員布雷特博伊德和大衛(wèi)里德的一項研究發(fā)現(xiàn)，寄生于靈長類動物和人類的虱子已經(jīng)連續(xù)至少持續(xù)了2千萬到2千5百萬年，與大猩猩和舊世界猴子共同生活的時期保持一致。祖先。
      

      隨著靈長類動物的進化，虱子也在進化，它們的細(xì)菌伴侶的進化也緊密相連。
      

      Boyd說，這些數(shù)據(jù)為這些共生細(xì)菌的進化樹提供了一個新的視角，他作為博物館的博士生進行了這項研究。
      

      “雖然虱子受到高度誹謗，但它們提供了豐富的科學(xué)信息，”博伊德說，他現(xiàn)在是佐治亞大學(xué)的博士后研究員，也是該研究的第一作者。“因為這些共生細(xì)菌與虱子和靈長類動物之間已知的進化歷史有關(guān)，所以這是研究細(xì)菌基因組進化的理想系統(tǒng)。”
      

      哺乳動物的策展人，佛羅里達(dá)博物館的研究和收藏副主任里德說，許多種吸血虱只會寄生在一種宿主身上，這種特異性可以讓人們看到靈長類動物和人類的進化。
      

      “我們歷史的某些部分是陰暗的，難以重建，”他說。“虱子及其共生細(xì)菌的進化有助于揭示人類和靈長類動物的進化歷史，為我們的過去提供新的線索。”
      

      為了更全面地了解虱子和它們的細(xì)菌共生體是如何協(xié)同作用的，研究人員對來自人類，黑猩猩，大猩猩和紅疣猴虱的內(nèi)共生體的基因組進行了測序和組裝。
      

      他們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的基因組很小，徘徊在530,000到570,000個堿基對之間。相比之下，大腸桿菌的基因組大約有460萬個堿基對。
      

      小基因組是昆蟲共生體的典型特征，它們在與宿主的關(guān)系過程中失去了大部分基因組。
      

      比較不同的共生體基因組，研究人員發(fā)現(xiàn)了在過去的2500萬年中廣泛的基因組重塑的證據(jù)，這些基因改造導(dǎo)致了對虱子 - 共生共生關(guān)鍵的基因在細(xì)菌基因組中彼此接近。Boyd說，這種安排可能被證明是有利的，因為它在今天的許多虱子共生體中持續(xù)存在。
      

      該研究還表明，大部分共生體基因組都致力于維生素合成。在寄生于人類，大猩猩，黑猩猩和猴子的虱子中，共生體使B族維生素對基本細(xì)胞過程至關(guān)重要
      

      Boyd說，共生基因組隨著時間的推移如何縮小以及哪些基因仍然是基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)的關(guān)鍵研究問題。
      

      “共生體基因組變化的過程對于理解昆蟲和細(xì)菌如何形成可以持續(xù)數(shù)千年至數(shù)億年的共生關(guān)系非常重要，”他說。“保留在微小基因組中的基因提供了哪些基因?qū)S持細(xì)菌生命至關(guān)重要的見解。”
      
			

			
        
      
			
      
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