鐵線蟲竟然把螳螂變成“僵尸”

鐵線蟲生于水中，搭蜉蝣的“順風車”來到地面，等待被蚱蜢、蟋蟀、甲蟲或螳螂等獵物吞下。進入獵物體內(nèi)后，鐵線蟲開始生長并控制獵物。一旦鐵線蟲完全成熟，它就誘導獵物體跳進水中，由此完成自己的生命周期。

鐵線蟲之所以能如此控制獵物，是因為它采用的蛋白質(zhì)能模擬獵物中樞神經(jīng)系統(tǒng)的蛋白質(zhì)。但鐵線蟲怎樣制造這些蛋白質(zhì)？這令科學家感到困惑。

“盜取”獵物基因

為了尋找答案，科學家最近檢測了在鐵線蟲侵染螳螂的前后整個過程中鐵線蟲的全部基因表達，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在鐵線蟲控制螳螂的過程中，鐵線蟲有3000 個基因表達得更活躍，另外1500 個基因表達得不太活躍，而螳螂的基因表達保持原樣。

發(fā)現(xiàn)鐵線蟲在控制獵物的過程中一直自行制造蛋白質(zhì)之后，科學家開始從數(shù)據(jù)庫中查找這些蛋白質(zhì)的起源，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在鐵線蟲控制獵物過程中起重要作用的許多鐵線蟲基因與螳螂的基因非常相似。科學家判斷，鐵線蟲是通過水平基因轉(zhuǎn)移從螳螂那里獲得（或者說“偷來”）這些基因。

水平基因轉(zhuǎn)移

簡單地說，水平基因轉(zhuǎn)移是指在兩個基因組之間無性別地共享基因信息。例如，螳螂的基因組與鐵線蟲的基因組共享基因信息?？茖W家早就知道水平基因轉(zhuǎn)移，因為這是細菌對抗生素產(chǎn)生耐藥性的主要途徑。

科學家發(fā)現(xiàn)，需要依賴螳螂進行繁殖的鐵線蟲擁有大約1400 個與螳螂一樣的基因，而不依賴螳螂的鐵線蟲根本沒有這些基因?？茖W家推測，鐵線蟲的這些“模擬基因”是通過多次轉(zhuǎn)移從螳螂那里獲得的。對于鐵線蟲控制獵物來說，能影響神經(jīng)調(diào)節(jié)、趨光性和生物節(jié)律的那些基因尤其有用。

通過研究鐵線蟲和螳螂，科學家就可以更多地了解多重的細胞水平基因轉(zhuǎn)移、無性別演化的機制和細菌耐藥的機制。