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      側(cè)向基因轉(zhuǎn)移能夠使甲蟲(chóng)對(duì)抗拮抗真菌的化學(xué)保護(hù)
      
			
      
				2019-04-08 09:10:16
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      像所有其他生物一樣，動(dòng)物面臨著抵御敵人的挑戰(zhàn)。使用化學(xué)武器可以成為保持活力的有效策略。許多海洋和陸地動(dòng)物不是自己接管這項(xiàng)任務(wù)，而是與能夠提供這種保護(hù)的微生物共生體聯(lián)系在一起。由約翰內(nèi)斯古騰堡大學(xué)美因茨(JGU)和耶拿萊布尼茲天然產(chǎn)物研究與感染生物學(xué)研究所的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，與拉格里亞甲蟲(chóng)相關(guān)的細(xì)菌可以產(chǎn)生與被子中發(fā)現(xiàn)的非常相似的抗真菌物質(zhì)。生活在海洋環(huán)境中。研究人員透露，這種共性很可能是通過(guò)不相關(guān)微生物之間的基因轉(zhuǎn)移來(lái)解釋的。
      

      側(cè)向基因轉(zhuǎn)移能夠使甲蟲(chóng)對(duì)抗拮抗真菌的化學(xué)保護(hù)
      

      Lagria villosa甲蟲(chóng)，一種從非洲引入南美洲的物種，現(xiàn)在是巴西的一種農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)，帶有伯克霍爾德氏菌(Burkholderia gladioli)細(xì)菌，這種細(xì)菌以前曾被證明可以保護(hù)昆蟲(chóng)卵免受真菌的侵害。單個(gè)甲蟲(chóng)不僅攜帶一種，而且攜帶幾種密切相關(guān)的B. gladioli細(xì)菌菌株，它們具有不同的產(chǎn)生防御物質(zhì)的能力。
      

      在自然條件下，其中一種菌株在甲蟲(chóng)中尤其占優(yōu)勢(shì)。然而，這對(duì)于研究具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)槿绻c昆蟲(chóng)宿主分離則不愿生長(zhǎng)。此外，該菌株中的基因組或一整套遺傳物質(zhì)已經(jīng)縮小。“基因組減少經(jīng)常發(fā)生在長(zhǎng)期與宿主密切相關(guān)的細(xì)菌中。然而，在同一種昆蟲(chóng)中存在與這種不同基因組大小密切相關(guān)的細(xì)菌是出乎意料的，并表明它們與甲蟲(chóng)的關(guān)系是不同，“美因茨大學(xué)有機(jī)與分子進(jìn)化研究所(iOME)的LauraFlórez博士說(shuō)，他是該研究的第一作者。該出版物的高級(jí)作者之一Martin Kaltenpoth教授補(bǔ)充說(shuō)：“對(duì)于昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō)，
      

      由顯性菌株B. gladioli Lv-StB產(chǎn)生的新生物活性物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)對(duì)研究團(tuán)隊(duì)特別有意義。在將28,000個(gè)甲蟲(chóng)卵用于化學(xué)分析后，耶拿的Kirstin Scherlach博士和Christian Hertweck教授發(fā)現(xiàn)了一種特別有趣的共生體化合物，可以阻止真菌生長(zhǎng)。在共生體甲蟲(chóng)寄主拉格里亞之后，科學(xué)家將這種新化合物命名為lagriamide。“引人注目的是，拉格麗酰胺非常類(lèi)似于之前在海洋環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)，可能是由被囊螨的微生物共生體產(chǎn)生的，”Scherlach說(shuō)。如何解釋這種不同生境和生物的這種顯著相似性?
      

      通過(guò)分析L. villosa甲蟲(chóng)微生物群落中的基因庫(kù)，Jason Kwan和他在美國(guó)麥迪遜威斯康星大學(xué)的團(tuán)隊(duì)確定了在主要甲蟲(chóng)共生體的基因組中負(fù)責(zé)產(chǎn)生lagriamide的基因。他們還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)令人興奮的線索：這些基因位于所謂的基因組島中，即可能從外部來(lái)源插入共生體染色體的區(qū)域。
      

      跳躍基因是細(xì)菌和其他生物中的已知現(xiàn)象。然而，這是少數(shù)幾個(gè)直接證據(jù)表明這種遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)移是共生體的防御潛力的例子之一。特別令人興奮的是，共生和獲取外來(lái)遺傳物質(zhì)可以成為跨越棲息地的動(dòng)物防御的多種創(chuàng)新手段。這些發(fā)現(xiàn)還強(qiáng)調(diào)了防御共生體對(duì)于發(fā)現(xiàn)具有可能用于人類(lèi)的抗微生物特性的化合物的價(jià)值。
      
			

			
        
      
			
      
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