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寄生蜂把毛虫变成转基因生物

作者:佚名 2015-09-18 浏览: 2,169 评论:0

摘要: 寄生蜂正在向毛虫体内产卵(图片来源http://www.birdguides.com/webzine/article.asp?a=2982) 寄生蜂和毛虫是我们都很熟悉的自然界的一对冤家:寄生蜂将卵产蝴蝶、蛾子等鳞翅目的幼虫,也就是通常所说的毛虫中。随后蜂的...

寄生蜂把毛虫变成转基因生物

寄生蜂正在向毛虫体内产卵(图片来源http://www.birdguides.com/webzine/article.asp?a=2982)

寄生蜂和毛虫是我们都很熟悉的自然界的一对冤家:寄生蜂将卵产蝴蝶、蛾子等鳞翅目的幼虫,也就是通常所说的毛虫中。随后蜂的幼虫在毛虫体内发育,把毛虫的躯体变成空壳。然而就在最近,科学家们却发现了一件不可思议的事:寄生蜂把自己的基因片段转给了毛虫。

寄生蜂在将卵产入毛虫体内时会同时将自己身体中一种名为茧蜂病毒(bracovirus)的病毒一同注入。这种病毒能够抑制毛虫的免疫系统,使得寄生蜂的卵能够不受干扰地发育。来自法国和西班牙的研究人员通过分析发现,多种鳞翅目昆虫的基因序列中有一部分居然来自茧蜂病毒,而茧蜂病毒的部分基因序列又可以追溯到寄生蜂自己的基因序列。也就是说,许多蝴蝶其实是天然的转基因生物。

这个发现相当不可思议,因为正常情况下毛虫会被寄生蜂的幼虫吃掉,这就像是一个死胡同,即便在这个过程中伴随着基因转移,新的基因也不会传给子代。研究人员推测,在漫长的进化过程中,可能有些毛虫在与寄生蜂幼虫的斗争中幸运地活了下来,也有可能一些寄生蜂产卵的毛虫并非幼虫通常的宿主,结果幼虫无法成活,但是随着幼虫进入毛虫的茧蜂病毒却已经把自己的基因序列整合到毛虫中。这两种情况都使得来自寄生蜂和病毒的基因序列成功地在这些鳞翅目昆虫中遗传下去。

更有意思的是,这些被转入毛虫体内的外来基因居然能够被表达。实验表明,这些外来基因能够使得毛虫成功抵御来自另一类被称为棒状病毒(baculovirus)的病毒的侵袭,这种病毒经常存在于植物叶片上,随着毛虫进食植物进入它们体内。也就是说,寄生蜂这个敌人居然给了毛虫一件克敌制胜的“法宝”!

这项研究中提到的基因从一种生物进入另一种生物的现象被称为水平基因转移(horizontal gene transfer). 水平基因转移在细菌中很常见,但包括这项研究在内的越来越多的证据表明真核生物中同样存在水平基因转移。因此,转基因很可能是自然界中非常常见且非常复杂的现象。