可怕的寄生虫抢它的宿主的基因来控制它的思维

Ben Turner

Thu, October 19, 2023, 10:00 PM GMT+8·

   Science & Astronomy

一只马毛虫扭动在印度拉杰加德堡附近的土壤上。

    栖息在螳螂的内脏内的寄生的马毛虫迫使它们的宿主来走到水边并淹死它们自己。现在，科学家们已经发现了对这些蠕虫的可怕的思维控制的秘密：它们偷它们的宿主的基因密码。

    通过将螳螂的自身基因转向对抗它们，马毛虫（Chordodes formosanus）用一种分子劫持它们的宿主，造成它们朝着水面上闪闪发光的光前进。一旦它们的受害者它们自己已经猛扑进，成虫自由扭动。研究人员周四（10月19日）在当代生物学（Current Biology）杂志上发表了他们的发现。 .

    马毛虫的生命周期通常从在池塘、水坑、水池和溪流开始，在那里在通过粘附到水生昆虫上岸之前它们从卵中孵化。在被螳螂和蟋蟀吃掉后，它们迅速在它们的宿主体内生长，在释放一连串的生化信号之前------与那些在宿主体内用的信号惊人的相似------来将它们的受害者变成无力量的僵尸。

    为调查蠕虫如何取得这种分子模拟，研究人员在蠕虫操纵了它们的螳螂宿主之前、期间和之后进行了一个蠕虫的基因分析。

    科学家们发现了当一个宿主被操纵时，蠕虫的4500个基因在它们的表达中变化了，而螳螂的基因表达仍然的不变的------一个蠕虫正在用这些基因来制造自己的蛋白质的迹象。

    通过在一个数据库中查找所涉及的基因，研究人员发现了1400个家白蚁（C. formosanus）基因紧密的匹配了那些属于螳螂的，蠕虫指挥了螳螂的神经系统。这些基因在其它不用螳螂作为宿主的马毛蠕虫物种中是缺失的。

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    第一作者日本京都大学的生物学家宫田（appei Mishina）在一份声明中说，“引人注目的是，许多可以在操纵宿主中起重要角色的马毛虫基因与螳螂基因是非常相似的，提示它们被通过水平基因转移获得”。

    不是一个父母或后代的个体之间的基因穿梭的水平基因转移从前被考虑为是一个相当罕见的仅在细菌中发生的过程。然而，科学家最近发现了它在野生植物、植物寄生虫甚至蛇和青蛙之间通过共享的寄生虫如水蛭等发生。

    通过抓住新的基因或功能，这个过程使生物体能够比它们只通过突变来更快的适应，这是许多超级细菌的抗生素耐药性增加的原因之一。

    宫田说，“我们已经在毛虫中发现的许多水平基因转移案例能是一个好的研究模型，用这个模型我们希望来研究支撑水平基因转移的机制并推进我们的进化适应的理解”。