两个国际研究小组解码了臭虫基因组并发现了令人惊讶的特点

2019年1月21日15:07:09 发表评论
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臭虫是人类中最不受欢迎和持久的寄生虫之一 – 它们又在上升。是什么让这些吸血鬼如此成功,现在背叛了他们的遗传物质。两个国际研究小组…

臭虫是人类中最不受欢迎和持久的寄生虫之一 - 它们又在上升。是什么让这些吸血鬼如此成功,现在背叛了他们的遗传物质。两个国际研究小组解码了臭虫基因组并发现了令人惊讶的特点。因此,吸血鬼从细菌中摄取了惊人数量的DNA,只有他们的第一次血液动作才开始进行重大升级。

普通臭虫(Cimex lectularius)几千年来一直与我们人类生活在一起 - 让我们感到懊恼。因为昆虫使用我们作为他们的食物资源:他们在我们睡觉的晚上喝我们的血液。在非常发痒的虫咬之中,甚至可能是石器时代的人们遭受了苦难。纽约美国自然历史博物馆的杰弗里罗森菲尔德说:“随着房屋和空中交通时代的到来,19世纪后期全球的臭虫感染增加了。”然而,在短时间内,人类获得了优势:当在20世纪40年代滴滴涕和其他杀虫剂被开发和使用时,臭虫几乎完全消失。不幸的是,这种成功只是暂时的,因为许多臭虫现在对常见的杀虫剂有抵抗力。这会产生一些严重的后果:在几乎所有主要城市中,臭虫再次在澳大利亚传播,在澳大利亚,感染率甚至增加了大约4500%,正如研究人员报告的那样。

臭虫基因组中的外源基因

臭虫迅速卷土重来,现已使来自36个机构的研究人员在两项平行研究中分析这些昆虫的遗传物质。他们的目标是:通过基因和基因表达,更多地了解吸血鬼的生物学,抗药性和弱点。罗森菲尔德及其同事收集并分析了来自近1500个不同臭虫种群的DNA样本,其中包括来自465个纽约地铁站的虫子。为了比较臭虫六个不同生命阶段的基因表达,科学家们还分析了不同年龄和血粉前后昆虫的RNA。辛辛那提大学的Joshua Benoit及其同事使用一种臭虫进行DNA分析,自1973年以来一直保存在实验室中。因此,他在过去40年中没有与杀虫剂接触,因此可作为农药敏感参考。

DNA分析产生了一些惊喜。据研究人员称,臭虫的基因组有近7亿个碱基对和大约37,000个蛋白质编码基因,甚至比先前预期的要小。但这些基因中有1500个不是来自臭虫本身,而是在细菌进化过程中被接管。罗切斯特大学的杰克韦伦解释说:“通常情况下,被其他生物体转移的基因甚至不能起作用甚至损害宿主生物体。”但这似乎不是臭虫的情况,而是为了自己的利益使用它们。因为臭虫中的一些外源基因来自细菌属Wolbachia,一种共生微生物,这有助于吸血昆虫消化人体血液。“因为这些插入的基因为臭虫提供了独特的遗传特征,它们可以作为未来控制的起点,”Werren说。

第一次血餐后升级

当食物显示进一步的分析结果时,臭虫聚焦在我们的血液上多少。因此,正如罗森菲尔德及其同事所发现的那样,只有虫子中的第一次血粉会引发基因表达的显着变化。只有在这顿饭之后,臭虫基因才会活跃,这会使它具有更厚的甲壳素装甲,使它们对毒素不那么敏感,并帮助它们更快地减少毒素。根据研究人员的说法,这可能意味着第一个若虫仍然是最容易受杀虫剂影响的 - 再次,这可以为新的控制策略提供一个起点。但DNA研究也证实了虫子对杀虫剂和其他毒素的防御是多方面的:

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