2025-06-20 12:41
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生活在寄生黃蜂內的細菌消除了人群中的所有雄性黃蜂。現在,科學家發現了他們這樣做的一種方式。
很久以前,細菌從其他昆蟲借用了性別確定的基因,現在用它們來驅動幾乎所有雄性卵女性的蛋白質。 基因組生物學 成立。
“當我們第一次在細菌基因組中確定這個女性因子時,我們真的很興奮:這種蛋白質解釋了細菌如何確保所有雌性黃蜂的許多方面。” 阿米莉亞·林賽(Amelia Lindsey)明尼蘇達大學的昆蟲學家在一封電子郵件中告訴現場科學。
細菌, 沃爾巴奇,生活在昆蟲的細胞內,只能通過雌性卵直接從父母傳播到后代,而不是通過精子傳播。因此,它們受益于大多數女性人口。科學家發現 沃爾巴奇 生活在昆蟲組織中 100年前,發現他們能夠扭曲昆蟲的性別比 30年前,他們直到現在才開始了解細菌如何操縱昆蟲宿主以促進傳播。
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這種操縱可能會帶來巨大的后果。例如,當薩摩亞的研究人員查看被感染的人群 Hypolimnas Bolina 他們發現蝴蝶 每個男性100名女性,這要歸功于這位微觀搭便車。
多年來,科學家發現 沃爾巴奇 依靠大量技巧來提高女性在人口中的比率,包括殺死雄性胚胎和防止未攜帶的卵的發展 沃爾巴奇, 并使遺傳雄性發展為女性特征。
“微生物已經發展出高度復雜的機制來操縱宿主,” Hiroshi Arai,在英國利物浦大學研究昆蟲進化,但并未直接參與研究,在電子郵件中告訴現場科學。
但是,關鍵方法之一 沃爾巴奇 確保全女性人口是通過操縱宿主繁殖來僅產生女性后代而無需男性施肥的人。
不同性別的黃蜂帶有不同數量的染色體。雄性只有一組染色體,因此,每個基因的一個副本。它們是由未施用的雞蛋發展出來的。同時,女性有兩個副本的每個基因,并從受精卵中發育。
通常在繁殖過程中,染色體重復,然后分成單獨的細胞,使子細胞的染色體數量是父細胞的一半。 使用科學家仍然不完全理解的機制, 沃爾巴奇 某種程度上阻止了最后一步,導致女性從未施肥的卵中發育而成,否則這些卵本來會發展成為男性。結果,所有黃蜂都會攜帶并將細菌傳遞到其后代。
“沃爾巴奇 少于操縱宿主的性別決定,而是成為其中不可或缺的一部分,” Tobias Engl德國Max Planck化學生物學研究所的昆蟲共生項目負責人告訴Live Science。Engl并未參與這兩項研究。
但是到底是什么 沃爾巴奇 強迫性決定仍然是一個謎。
新研究回答了該問題的一部分。
第二項研究,于6月發表在《期刊》上 當前的生物學 發現隱藏在DNA中 沃爾巴奇 是一個似乎起源于昆蟲而不是細菌的基因。該基因編碼似乎在性別決定中起著關鍵作用的蛋白質。
Lindsey告訴Live Science:“很高興看到Luan博士和礦山的作品融合了由女性發展為昆蟲的相同蛋白質。”
兩項研究都發現,這些基因中的兩個制造的蛋白質與其他昆蟲中發現的性別測定基因非常相似。
這表明基因 沃爾巴奇 消除雄性的用途是從另一種昆蟲中借來的,其進化史深處被感染。
沃爾巴奇 已經 用于減少數字 攜帶瘧疾,登革熱和寨卡病毒等疾病的昆蟲。還有寄生的黃蜂, Encarsia formosa, 用于消除粉虱,一種農業害蟲。對如何了解如何了解的研究 沃爾巴奇 Arai告訴Live Science,控制昆蟲種群可以進一步改善這些項目的發展。