新研究揭示铁线虫如何利用窃取的DNA劫持宿主行为

新研究揭示铁线虫如何利用窃取的DNA劫持宿主行为许多寄生虫会操纵宿主的行为,以确保它们的生存和繁殖能力。铁线虫就是这种行为控制最复杂的例子之一。铁线虫出生在水中,利用蜉蝣等水生昆虫搭便车来到旱地,在那里它们等待被蟋蟀或螳螂等陆生昆虫吃掉。铁线虫一旦到达这些宿主,就会开始生长并操纵宿主的行为。成熟的铁线虫最终会诱使宿主跳入水中,通常会导致宿主最终死亡,这样它就能完成自己的生命使命并进行繁殖。铁线虫以螳螂为最终宿主。在螳螂体内成熟后,它们操纵宿主进入水体,在那里寄生繁殖。图片来源:TakuyaSato以前的研究表明,铁线虫会劫持宿主的生物通路,增加向光的运动,从而导致宿主接近水体。科学家认为,这是通过模仿宿主中枢神经系统的分子来实现的,但这些寄生虫究竟是如何发展出这种分子模仿能力的,一直是个谜。为了回答这个问题,研究人员分析了脊索动物铁线虫在操纵螳螂宿主之前、期间和之后的全身基因表达。他们发现,当宿主受到操纵时,有3000多个铁线虫基因的表达量增加,而有1500个基因的表达量减少。另一方面,螳螂大脑中的基因表达没有变化,事实上,与未感染螳螂的基因表达无法区分。这些结果表明,铁线虫会产生自己的蛋白质来操纵宿主的神经系统。研究人员接下来搜索了一个蛋白质数据库,以探索铁线虫用来操纵螳螂的基因的起源。米西纳说:"令人吃惊的是,许多可能在操纵宿主方面发挥重要作用的铁线虫基因与螳螂基因非常相似,这表明它们是通过水平基因转移获得的。水平基因转移是一个生物过程,在这个过程中,基因从一种生物转移到另一种生物,但不是通过繁殖。它可以对生物进化产生重大影响,使生物能够迅速获得新的基因或功能,从而帮助它们适应新的环境或生活方式。铁线虫进一步的分析支持了这样的观点,即脊索动物铁线虫中的分子拟态很可能是来自螳螂的水平基因转移的结果。特别是,研究发现有1400多个铁线虫基因与螳螂体内的基因相匹配,但与不使用螳螂宿主的铁线虫物种相比,这些基因不存在或有很大差异。作者的结论是,他们发现的大量拟态基因很可能是铁线虫进化过程中来自不同螳螂物种的多个水平基因转移事件的结果。这些基因,特别是那些与神经调节、对光的吸引力和昼夜节律有关的基因,似乎在宿主操纵中发挥了作用。横向基因转移是细菌进化抵抗抗生素的主要途径之一。米西纳相信,随着我们发现更多多胞生物之间水平基因转移的例子,我们将对这一现象以及整个进化过程有更深入的了解:"我们在铁线虫身上发现的许多水平基因转移案例可以作为一个很好的研究模型。利用这个模型,我们希望能找出水平基因转移的内在机制,并推进我们对进化适应的理解。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391447.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1391447.htm

相关推荐

封面图片

铁线虫窃取螳螂1400个基因来操控它 发布指令主动投河

铁线虫窃取螳螂1400个基因来操控它发布指令主动投河再用棍子戳,怎么都不散,于是掏出手机拍下视频。拍完后,小伙就把这个像是生物的“东西”放回了水里。视频发布后,网友纷纷指责小伙居然把这东西放回水里了,还言辞犀利地质问他:“难道你不知道这是寄生虫吗?一种会操控寄主的寄生虫!”铁丝球是寄生虫?是螳螂投河自杀的元凶事实上,这种会动的“铁丝球”其实就是我们熟知的铁线虫。它的外形和意大利面差不多,线形的,直径大约1-3毫米,至于长度最大的可达2m。这种虫子雌雄异体,在交配的时候,多条铁线虫就会交织在一起,形成紧密的“繁殖球”。从外形来看,就像一团线球。铁线虫是一种寄生虫,它在成年后,是可以自由活动的,但在成年之前,会寄生在其他动物体内,靠吸取寄主的营养物质生存。它的寄主名气最大的就是螳螂了,蝗虫也是其一。铁线虫有很多种,大多数是生活在淡水中,有一部分喜欢生活在海水中,因此龙虾也是它寄生的对象之一。作为寄生虫,铁线虫最诡异的地方在于,它能操控寄主,主动跳入水里去。众所周知,像螳螂这样的陆生昆虫,不会主动靠近水源,平时摄入的水分也是从雨水、露水中摄取的,跳入水里,就相当于自杀。但感染了铁线虫后,螳螂会主动寻找水源,并在特定的时机主动投河,而此时,在体内的寄生的铁线虫就会从其尾部钻出来。这个画面是非常令人不舒服的,别看螳螂小小的,但其体内能钻出十几条又肥又长的铁线虫。为了尽可能利用螳螂有限的空间,铁线虫之间会相互缠绕折叠,据说,一只普通的螳螂,体内完全可以塞下36条铁线虫,真可谓空间利用大师。在螳螂体内寄生,完全不用自己觅食,为何最终铁线虫要放弃如此优越的生活呢?从科学角度出发,这是因为它需要繁衍下一代。铁线虫的一生需要经历卵、幼虫和成虫三个阶段。成虫雌雄异体,就像开头提到的“线团”那样,它们会在水里相遇并繁殖产生下一代,而这些卵会被一些水生昆虫吃进肚子里,随后这些小昆虫又被螳螂这样的陆生昆虫吃掉,最终这些幼虫留在螳螂体内了。螳螂被寄生后,最开始没有什么特别大的变化,随着幼虫慢慢长大,螳螂的觅食活动就会越来越频繁,但其自身却会越来越瘦。当几乎所有营养物质被铁线虫掠夺后,螳螂已经虚弱不堪,但铁线虫已经成熟,它们急需从体内出来,完成人生大事——交配。在铁线虫的驱使下,螳螂慢慢走入水中,虫子从体内钻出,运气好一点,螳螂还能存活,但它依然有可能成为一下寄生者。窃取宿主基因来控制宿主一直以来,科学家们都在探索,为什么螳螂会投河,铁线虫又是通过什么手段控制螳螂呢?关于这个问题,科学家们提出了多种假设。有人认为,螳螂被寄生后极度缺乏营养,会很渴,才会冲进水源;有的研究则表明,螳螂是被偏正光所吸引;也有科学家表示,是因为铁线虫会分泌一些特殊的蛋白质来控制螳螂的行为,迫使其主动靠近水源。但如果从基因层面来分析原因,那么最新的研究则表明,铁线虫试图夺取宿主的基因来控制宿主的行为。据报道,日本京都大学生物学家TappeiMishina和他的研究团队对铁线虫进行了基因分析,分别选取了三个时期,那就是在控制之前、期间和之后,再进行比较。结果发现,铁线虫控制宿主之后,在基因水平上,它的基因表达发生了变化,大约有4500个。其中有1400个基因,和螳螂体内的基因是非常匹配的。最重要的是,在没有控制螳螂的铁线虫中,根本找不到这1400个基因。说得通俗一点,铁线虫在螳螂体内的时候,窃取了螳螂的基因,导致铁线虫有很多基因和螳螂相似,而这些基因创造出了一些物质,这些物质则是控制螳螂的关键。铁线虫窃取螳螂基因的行为,叫“基因水平转移”,这在一些细菌中比较常见,但在没有亲缘关系的两个生物个体中发生,是比较罕见的。这相当于夺取了别人的遗传密码,想想还是很恐怖的。电影《铁线虫入侵》是真的吗?2012年韩国上映了一部非常惊悚的电影,叫《铁线虫入侵》,场面非常吓人。铁线虫在我们国家的分布很广,云南、四川、两广地区、重庆等地都有出现,也就是说我们其实和铁线虫的接触机会是很多的,尤其是那些细微的卵,混在水源中不容易被发现。那铁线虫会入侵人体吗?电影里的画面会在现实中出现吗?首先,要明确的是,铁线虫是会寄生人体的,虽然人体不是最主要的寄主选择,但它会。如果你吃了不熟的食物,或者不干净的水源,就有可能被寄生。据统计,大多寄生案例中,寄生部位也是在消化道内,被寄生的人一般面黄肌瘦,看起来营养不良,而且伴随着消化道疾病。但是,人体感染铁线虫并不会被操控,相反,症状也会比螳螂轻很多,一般服用驱虫药就能排出体外,即使寄生部位比较特殊,例如尿道和眼睛,也没有发生死亡案例。全世界可查询的案例也不多,大概有14个国家有报道过类似人体被感染的案例。这说明人体对这种寄生虫还是有一定免疫性的,因此不用过度担心铁线虫寄生人体,平时不要随意吃生食喝生水即可避免。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391295.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1391295.htm

封面图片

铁线虫入侵 (2012) 蓝光原盘REMUX 内封字幕

名称:铁线虫入侵(2012)蓝光原盘REMUX内封字幕简介:制药公司小职员医学博士出身的宰赫(金明民饰)早些年被弟弟宰弼(金烔完饰)劝诱炒股,结果赔得精光,如今委身于一家毫无前景的制药公司做推销员,在外低声下气,看客户脸色行事,心中的郁结只有向家中妻儿宣泄。与此同时,汉江流域附近接连发现数十具尸体,死者全身皆如干尸,死状恐怖。这一事件波及甚广,连宰赫身边的人也无法幸免。经调查发现,死者体内无一例外寄居着本应存在于昆虫身上的铁线虫,铁线虫会刺激宿主食欲大增以吸收养分,等到繁殖期时令宿主神志不清,投水自杀,再进入水中大量繁殖。面对这一新型变种,人类束手无策,无计可施,死亡人数呈几何数增加,韩国上下乱作一团,有如末日。原本为生计奔忙已焦头烂额的宰赫,该如何保护家人幸免于难……标签:#铁线虫入侵#惊悚#剧情#REMUX大小:12G链接:::

封面图片

【GP+版本 1080P 中文硬字幕 金明民/文晶熙/李荷妮】铁线虫入侵 (2012)

名称:【GP+版本1080P中文硬字幕金明民/文晶熙/李荷妮】铁线虫入侵(2012)描述:制药公司小职员医学博士出身的宰赫(金明民饰)早些年被弟弟宰弼(金烔完饰)劝诱炒股,结果赔得精光,如今委身于一家毫无前景的制药公司做推销员,在外低声下气,看客户脸色行事,心中的郁结只有向家中妻儿宣泄。与此同时,汉江流域附近接连发现数十具尸体,死者全身皆如干尸,死状恐怖。这一事件波及甚广,连宰赫身边的人也无法幸免。经调查发现,死者体内无一例外寄居着本应存在于昆虫身上的铁线虫,铁线虫会刺激宿主食欲大增以吸收养分,等到繁殖期时令宿主神志不清,投水自杀,再进入水中大量繁殖。面对这一新型变种,人类束手无策,无计可施,死亡人数呈几何数增加,韩国上下乱作一团,有如末日。原本为生计奔忙已焦头烂额的宰赫,该如何保护家人幸免于难……链接:https://pan.quark.cn/s/6ee9a9451920大小:3.28GB标签:#剧情#惊悚#灾难#金明民#文晶熙#李荷妮#GP#quark频道:@yunpanshare群组:@yunpangroup

封面图片

研究:病毒利用来自环境的信息来“决定”何时在宿主体内停留、繁殖和爆发

研究:病毒利用来自环境的信息来“决定”何时在宿主体内停留、繁殖和爆发一项新研究表明,病毒正在利用来自其环境的信息来“决定”何时在其宿主体内停留,何时繁殖和爆发,以杀死宿主细胞。这项工作对抗病毒药物的开发有重要意义。该研究由马里兰大学巴尔的摩郡分校(UMBC)的研究人员领导,最近发表在《微生物学前沿》上。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1324781.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1324781.htm

封面图片

新研究揭示了生殖系统是如何加速衰老和恶化健康的

新研究揭示了生殖系统是如何加速衰老和恶化健康的这项由匹兹堡大学和UPMC的研究人员领导并发表在《衰老细胞》杂志上的新研究发现,扰乱C.elegans生殖细胞中一个名为减数分裂的过程会导致蠕虫的健康状况下降,并引发类似于人类衰老的加速衰老基因特征。高级作者、匹兹堡大学和UPMC匹兹堡儿童医院的儿科、发育生物学、细胞生物学和生理学副教授ArjumandGhazi博士说:"这项研究令人兴奋,因为它是第一个直接证据,表明操纵生殖细胞的健康会导致早衰和健康跨度的下降。这一发现的影响是深刻的。它表明,生殖系统的状态不仅对生育孩子很重要,而且对整体健康也很重要"。一只年轻的秀丽隐杆线虫发出绿色的光芒,其中的蛋白质已经与一个荧光标签相连,并充满了即将产下的卵子,这些卵子在母体中显示为黑球。破坏减数分裂-也就是创造这些卵子所依赖的过程,会缩短动物的整个寿命并加速其衰老。资料来源:斯科特-基思和阿尔朱曼德-加齐虽然衰老对生育能力的影响是众所周知的,但过去二十年的研究已经开始表明,生殖能力也对人类的衰老和健康有影响。问题是很难直接研究人类的这种因果关系。Ghazi和她的同事们随后转向了秀丽隐杆线虫(Caenorhabditiselegans),这是一种微小的线虫,由于其寿命短(从出生到死亡三周),并且与人类共享遗传途径,因此是衰老研究的理想系统。ArjumandGhazi博士,匹兹堡大学和匹兹堡UPMC儿童医院的儿科、发育生物学、细胞生物学和生理学副教授。资料来源:UPMC研究人员研究了减数分裂,这是一种存在于从酵母到人类的所有动物中的细胞分裂,只发生在注定要产生精子或卵子的细胞中。他们发现,减数分裂基因发生突变的动物比未发生突变的动物寿命短。这些突变体的总体健康状况也更差,包括活动能力、肌肉功能和记忆力过早下降。Ghazi说:"这项健康跨度工作令人兴奋的部分是,这些动物也显示出蛋白质平衡被破坏的迹象。细胞内蛋白质平衡的破坏是与年龄有关的神经退行性疾病的核心,如阿尔茨海默氏病。"当研究人员改善了蠕虫体内的蛋白质平衡时,一些寿命的丧失被阻止了。这些发现指出,蛋白质平衡的破坏是连接生殖健康和衰老的一个关键机制。接下来,研究小组观察了秀丽隐杆线虫的基因表达变化。在成年期的第1天,减数分裂突变体表达的基因与正常蠕虫直到第10天才表达的基因非常相似。Ghazi解释说:"用人类的话来说,这就像一个20岁出头的人拥有70岁老人的身体外观、生理学和基因特征一样。扰乱减数分裂对健康跨度有极大的影响,并加速了秀丽隐杆线虫的衰老。"许多相同的基因控制着蠕虫和人类的衰老。因此,研究人员询问减数分裂突变体的基因特征是否与衰老的人类的基因有任何相似之处。他们发现,情况确实如此--这是一个值得注意的发现,因为它表明破坏生殖系统可能产生从蠕虫到人类的类似变化。Ghazi说,由于秀丽隐杆线虫可以被用来进行人类和更复杂系统中不可能的基本发现,这一发现为了解生殖系统如何塑造衰老提供了巨大的可能性。她现在正计划与UPMCMagee-Womens医院和Magee-Womens研究所合作,在人类患者中进一步探究这一问题,这些患者由于遗传疾病,绝经期极度提前,并表现出心脏病、自身免疫性疾病和骨质疏松症等并发症。Ghazi说:"根据我们在秀丽隐杆线虫中的工作,我们想开发一个与年龄有关的基因小组,并以此来筛选病人的血液和唾液。如果我们看到相同的基因在病人身上升高的证据,这将是将这种研究扩展到经历早期绝经和早期不孕的妇女的重要的第一步。"Ghazi希望最终这项工作能够为早期检测由生殖异常引发的健康损害的测试提供信息,并提供新的治疗方法或重新利用现有药物来治疗这种与年龄有关的疾病。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332467.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1332467.htm

封面图片

新研究揭示蝴蝶和飞蛾共享古老的DNA区块

新研究揭示蝴蝶和飞蛾共享古老的DNA区块英国埃克塞特大学、德国吕贝克大学和日本岩手大学的研究人员开发了一种分析各种蝴蝶和飞蛾染色体的方法。非洲帝王斑蝶的染色体。使用与荧光报告基因相连的DNA探针,红点突出显示了每条染色体的末端。资料来源:埃克塞特大学他们发现了存在于所有飞蛾和蝴蝶物种中的染色体块,还发现了毛翅目蝶科(石蛾,Trichoptera)的染色体块,这些蝶科水生蝶类在大约2.3亿年前与飞蛾和蝴蝶有着共同的祖先。飞蛾和蝴蝶(统称为鳞翅目)的染色体数量差异很大,从30到300不等,但这项研究的发现却显示了显著的证据,表明它们的同源区块(结构相似)可以追溯到很久以前。位于康沃尔郡埃克塞特彭林校区的生态学与保护中心的理查德-弗伦奇-康斯坦特教授说:"DNA被压缩成单个颗粒或染色体,它们构成了遗传的基本单位。如果基因在同一根'弦'上,或者说在染色体上,它们往往会被遗传在一起,因此是'相连'的。然而,不同动物和植物的染色体数目相差很大,因此我们无法轻易分辨出哪些染色体与哪些染色体有关。当染色体数目差异很大时,这就成了一个大问题,鳞翅目昆虫就是如此。"雌雄非洲帝王斑蝶正在交配图片来源:埃克塞特大学"我们开发了一种简单的技术,可以观察每条染色体上基因块的相似性,从而让我们真实地了解它们是如何随着不同物种的进化而变化的。结果发现,所有蝴蝶和飞蛾中都存在30个基本的'同源'单位(字面意思是'在同一根绳子上',绳子就是DNA),并且可以一直追溯到它们的姊妹蝶类。"蝴蝶通常被视为保护生物多样性的关键指标,而由于人类活动的影响,全球许多蝴蝶物种都在减少。然而,这项研究表明,它们也是研究染色体进化的有用模型。这项研究提高了科学界对飞蛾和蝴蝶基因如何进化的认识,重要的是,类似的技术也可能为其他动物或植物类群的染色体进化提供启示。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1384813.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1384813.htm

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人