A kutatók felfedeznek egy vírust, amely a toxint fekete özvegy pókméregből állítja elő

Blackwidow-Feature

A biotechnológusok rettentő új következményeket fedeztek fel az oldalsó géntranszferről: egy vírust, amely önmagában a fekete özvegy pókméregből kezdte elő a toxint. Ez lehet az egyetlen kombináció, amelyre az emberiségnek a legkevesebb szüksége van. Nem számít, milyen a permutáció, a vírusok és a fekete özvegyek nagyon sok sebességet adnak. Még kevésbé vigasztaló, hogy a vírus elsajátította azt a képességet, hogy a fekete özvegyi toxint egyedülállóvá tegye.

Szerencsére a vírus bakteriofág, vagyis baktériumokat - prokarióták - fertőz meg, és elméletileg erre a tartományra korlátozódik. Konkrétan a választott gazdaszervezet egy baktérium nemzetség, amelyet együttesen hívnak Wolbachia , endemikus „az összes ízeltlábú faj fele, beleértve a rovarokat, a pókokat és a rákokat.” Wolbachia bár kötelező intracelluláris parazita, így valójában a fertőzött faj sejtjeiben él. Gyakran megtalálható a petesejtekben.



A fág neve a tudósok körében „WO”, és csomókban található belül Wolbachia , bárhol is él. Ahogy előfordul, az egyik ilyen hely a fekete özvegy pók. A kutatók, akiknek mindkét neve S. Bordenstein (Seth és Sarah), felfedezték a WO-ban lévő ép, funkcionális, aktívan átírt DNS-régió, amely a fekete özvegy pókméreg toxinját kódolja.





Ez azt jelenti, hogy valahogyan a WO átlépett egy mély ökológiai akadályt. Míg a prokarióták, az eukarióták és a vírusok mind a DNS-t használják, az a mód, ahogyan használják, nagyon különbözik. Az eukarióták hatalmas, lineáris genomokkal rendelkeznek; a prokariótáknak rövidebb, kör alakú DNS-e van; és a vírusok speciális gépekkel rendelkeznek az egyik vagy a másik kezelésére (vagy az archeák megfertőzésére, de kívül esnek a történet körén). Egész életük fája különféle interakciókra van felkészítve, az egyes területekre jellemzően.

De valahogy vagy a pók génjei bekerültek a baktériumokba, majd a fág felvette őket, vagy a pók génjeit közvetlenül a fág szippantotta fel. A környező genetikai detritus alapján a kutatók azt gondolják, hogy közvetlen horizontális géntranszferről volt szó. Akárhogy is, ez az első ismert vírusugrás az élet területei közötti gáton.



Kép: Bordenstein és Bordenstein, 2016, a Nature Communications-en keresztül



Ráadásul a WO saját lopakodás céljából módosítja és átalakítja az ellopott géneket. A kutatók úgy vélik, hogy a vírus részben arra használja őket, hogy bebújhasson gazdái sejtmembránjainak rétegeibe - Wolbachia és a pók - hogy ha ismétlődik, a gazda immunvédelme nem pusztítja el azonnal. 'Ezek a szekvenciák inkább az eukarióta vírusokra, nem pedig fágokra jellemzőek' - kommentálta az egyik bordensteini. Ami azt jelenti, hogy ugyanaz a vírus, amelyet találtunk, és amely a fekete özvegyméreg toxint termeli a baktériumokban, úgy viselkedik, mint az a vírus, amely megfertőzi az eukariótákat, például gombákat, állatokat és minket .

Normál esetben a fágok, mint a WO, speciális géneket hordoznak, amelyek ellensúlyozzák a megfertőzni kívánt sejtek védekezőképességét. De ebben az esetben „a fekete özvegy pók toxin génjéhez kapcsolódó DNS-rész érintetlen és elterjedt a fágban” - mondta Bordenstein. És ez egy hatalmas gén: több mint 14 000 bázispár. A kiterjedt szekvenálás 'bizonyítékot is mutatott arra, hogy a fág rovarirtó toxinokat termel', de egyelőre nem tudjuk, hogyan jutnak bele a fág fertőzésének és szaporodásának folyamatába. A pár mégis elszigetelte az „alap eszköztárat”, amelyet a WO arra használ, hogy becsúsztassa magát a Wolbachia genom.



Mivel Wolbachia megfertőz annyi rovarfajt, elképzelhető, hogy a WO eszköztárát meg lehet fordítani Wolbachia biológiai kontroll ágenssé, a baktériumok működésének manipulálásával és ezáltal a gazdafaj manipulálásával. Ez jelentős eszköz lenne a kártevők és mikrobák elleni végtelen koevolúciós harcban.

Most, ha megbocsát, akkor itt leszek, és a jövő héten indulok.