生物学家在噬菌体的基因组中找到黑寡妇蜘蛛毒素的DNA

范德比尔特大学的生物学家在病毒基因组中发现了黑寡妇蜘蛛毒素的DNA，这种病毒会攻击Wolbachia，这是一种共生细菌，可以感染各种无脊椎动物，如虾，蜘蛛和寄生虫。

“发现与黑寡妇蜘蛛毒素基因相关的DNA令人惊讶，因为它首次发现噬菌体(噬菌体) - 一种在细菌内感染和复制的病毒 - 携带动物样DNA，”博士说。 Seth Bordenstein，范德比尔特大学生物科学系和病理学，微生物学和免疫学系的生物学家。

通常，噬菌体 - 就像他和他的同事Sarah Bordenstein所研究的WO噬菌体一样 - 携带专门的基因，打破并打败他们所针对的原核细菌细胞的防御。

“但在这种情况下，与黑寡妇蜘蛛毒素基因相关的DNA部分在噬菌体中完整无缺，”科学家说。

“还有证据表明噬菌体会产生杀虫毒素，但我们还不确定这些毒素是如何被利用和管理的。”

他们还发现WO与动物基因组共享许多其他DNA片段。这些包括在动物中发现的真核细胞用于感测病原体的序列，其也参与触发细胞死亡。此外，细胞还有几种基因可以逃避免疫反应。

“我们报告了Wolbachia的纯化噬菌体WO颗粒的宏基因组分析，揭示了完整的WO基因组中的真核生物关联模块，”研究人员说。

“它含有预测的结构域，例如黑寡妇latrotoxin C末端结构域，它们在噬菌体基因组中不间断，富含真核蛋白酶切割位点，并与其他结构域结合，形成迄今为止最大的噬菌体基因之一。”

“据我们所知，这些真核生物样结构域从未在包装过的噬菌体中报道过，它们的系统发育，分布和序列多样性意味着噬菌体/原噬菌体和动物基因组之间的侧向转移。”

博登斯坦博士推测，WO在这方面的特殊原因是由于其目标的生命历史。

一旦Wolbachia感染宿主节肢动物，它就会将自己包裹在节肢动物的一层膜上。结果，噬菌体必须强行穿过这些真核细胞膜才能进入或逃脱。

“我们怀疑它会在围绕沃尔巴克氏体的节肢动物细胞膜中形成毛孔，从而使噬菌体能够克服围绕它的细菌和节肢动物膜。这可能就是它如何使用这些蛋白质，“研究人员说。