细菌可确保吸血蜱的方形膳食
蜱怎么只靠血液生活?Current Biology(2018年5月31日)发表的一项研究阐明了合成B族维生素的共生细菌所发挥的关键作用。这些营养素几乎没有在血蜱摄取中发现,但对其生命周期至关重要。因此,蜱不能存活到成年期或没有它们的细菌共生体而繁殖。CNRS和CIRAD研究人员进行的这项研究也表明,这种细菌从致病祖先遗传了B族维生素合成途径,其基因组经历了逐渐退化。
蜱是主要的致病性载体,尤其是它们在传播莱姆病和其他新发疾病方面所起的作用。与蚊子不同,蜱是严格吸血的 - 也就是说,它们在其发育的所有阶段都仅以血液为食。但是有这种高度专业化的饮食的结果。虽然血液中含有丰富的营养成分,但其他营养成分相对较差,如B族维生素。一种假设为这种独特的营养模式提供了解决方案:由于蜱不能满足血液中的维生素需求,也许细菌可以为它们合成这些化合物。
为了解释蜱如何适应纯血症饮食,MIVEGEC(CNRS / IRD /蒙彼利埃大学)和ASTRE(CIRAD / INRA /蒙彼利埃大学)研究单位的科学家们研究了他们所拥有的微生物群落。他们发现,弗朗西斯菌属的共生细菌是由非洲软蜱(Ornithodoros moubata)(一种模式物种)主持的微生物群落的主要成分。细菌基因组的完整测序证实它可以产生各种B族维生素:生物素(维生素H),核黄素(维生素B2)和叶酸(维生素)公元前)。通过显示缺乏细菌的蜱停止发育,但在补充微生物所提供的维生素后恢复正常生长,研究人员证明了弗朗西斯菌在蜱营养中的作用。
进一步的分析使得有可能确定营养共生的进化起源。共生的弗朗西斯菌来自致病菌,其基因组遭受大量降解。这保留了其原始功能性状的一部分,包括所提及的三种B族维生素的合成。蜱虫的首次出现及其后来的多样化 - 目前已知超过900种 - 主要受这种共生条件的制约。该过程强调了微生物对动物生态多样性和新饮食演变的重要贡献。
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