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73. 寄生虫入侵宿主DNA

探索细菌将其基因组转移到多细胞宿主中的遗传渗透机制,从而重塑我们对进化的理解。

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8月份,研究人员报告说,细菌可以将几乎整个基因组转移到多细胞宿主的细胞中。 虽然之前已经观察到这种转移,但这项研究使研究人员相信,这种类型的遗传渗透比之前怀疑的更为普遍。 他们说,这可能是一种新的进化机制,生物体可以通过它来获取新的基因并使其适应新的功能。

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在一个由纽约罗切斯特大学的约翰·沃伦领导的项目中,研究人员对沃尔巴克氏体进行了实验,这是一种共生细菌,栖息在许多昆虫和蠕虫的睾丸和卵巢中。

当研究人员使用抗生素杀死一批果蝇体内所有的沃尔巴克氏体时,他们发现几乎所有寄生虫的 DNA 都留在了果蝇的核基因组中。 此外,当他们将携带插入基因组的雄性果蝇与不含沃尔巴克氏体的雌性果蝇杂交时,他们发现该基因组从父亲传递给两性的后代。 雌性也可以将寄生虫的 DNA 传递给它们的后代。

在野外,可以在来自夏威夷、马来西亚、印度尼西亚和印度的果蝇中发现沃尔巴克氏体插入,这很可能是由于很久以前被共同祖先殖民化所致。 之前人们认为这种横向基因转移并不常见,但它们在节肢动物(最大的动物门)中的存在表明,这种转移可能是一种重要的进化机制。

“大约 30% 的线虫和节肢动物基因组包含沃尔巴克氏体插入,”J. Craig Venter 研究所的生物学家 Julie Dunning Hotopp 说,她是研究人员之一。“如果你推断一下,那我们谈论的是大量的生物体。 这两个是最丰富的动物门之一。 我们还不知道这些转移有多重要。 它们是否真的导致获得了新的工作基因? 如果不知道这一点,我们就无法说这些转移在功能上有多重要。”

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