昆虫基因允许生殖器官应对有害细菌

生物科学副教授Seth Bordenstein及其团队最近发现，一种具有从昆虫母体传播到卵子的神奇能力的具有破坏性的细菌能够在一小部分寄生蜂中进行基因组匹配。

感染细菌的昆虫的后代Wolbachia经常死亡或从雄性转变为雌性。Bordenstein的团队研究了Nasonia寄生蜂，其大小仅与芝麻大小相当，并且它们是解剖和表征昆虫基因组进化的最佳模型之一。

在黄蜂的生殖器官内部，Wolbachia隐藏起来并从母体的卵巢传播到发育中的卵子，以确保细菌隐藏在下一代的生存中。

虽然卵巢中高水平的Wolbachia是细菌传播给昆虫后代的关键，但过多的Wolbachia需要付出沉重的代价。宿主在一些昆虫中的寿命减少，而在其他昆虫中则减少了卵，特别是在Nasonia黄蜂中。为了平衡黄蜂和细菌的相反进化兴趣，在Nasonia黄蜂基因组和Wolbachia感染之间可能发生持续的军备竞赛。

直到博士学位，黄蜂的防御系统才能打击未经检查的沃尔巴赫亚。Bordenstein实验室的学生Edward van Opstal帮助检测到了它。通过使用几种不同的遗传和荧光显微镜工具，发现数千个中的一个基因抑制Wolbachia及其向发育中的卵子的转移。

该基因的遗传特征可用于推断过去发生的进化。他们指出，黄蜂对抑制沃尔巴克氏体的对策使它比缺乏这种遗传特征的黄蜂具有进化益处。

研究小组还发现，在黄蜂的远亲中，该基因的遗传特征是不同的，并且很难在其基因组中检测到该基因的存在。因此，似乎这种黄蜂物种使用的遗传工具包可能对其自己与沃尔巴克氏体的军备竞赛具有高度特异性。

“广泛的教训是，在整个王国，动物可能通过独立和不同的方式进化来控制它们传播的细菌。妈妈知道最好，但每个动物物种中的妈妈可能以独特的方式控制其后代的感染增殖，”Bordenstein说。