使用有毒蛋白质制作昆虫奶昔
线虫是微小的蠕虫,落入动物王国经常被忽视的角落。虽然它们中的许多是寄生的,意味着它们生活在其他生物体内,但它们也有助于控制人类疾病并杀死损害农作物的昆虫。这是线虫的有益品质,吸引了加州大学河滨分校助理教授阿德勒迪尔曼的关注。
在PLOS病原体杂志上发表的一篇刚刚发表的论文中,Dillman和几位合作者发现,线虫会分泌致命的蛋白质混合物,以杀死许多破坏作物的昆虫。这一发现推翻了一种长期以来的信念,认为它只是与线虫共同作用的杀死昆虫的细菌。
“这完全是科幻小说,”迪尔曼说。“这些微观线虫爬进宿主,排出有毒细菌,然后吐出毒液,将宿主变成昆虫奶昔。”
线虫已适应几乎所有生态系统,包括海洋,湖泊,土壤,极地和热带地区以及所有海拔。它们是圆形的,但没有像蚯蚓这样的部分。它们通常长0.1至2.5毫米,被认为占地球上80%的动物。
Dillman及其合作者的研究主要集中在Steinernema carpocapsae,这是一种经过充分研究的线虫,已知可以杀死超过250种害虫,这些害虫攻击桃子,西红柿,玉米,甘薯,橘子和松树等植物。S. carpocapsae可以在网上园艺商店购买,并作为有机园艺解决方案销售。一个网站售价1000万美元,售价37.98美元。
S. carpocapsae属于一组昆虫寄生线虫,称为昆虫病原线虫。它们与其他昆虫寄生虫不同,因为它们在一两天内迅速杀死它们的宿主,并与细菌结合以促进其寄生生活方式。
这些线虫诞生,停止发育,只有在感染宿主昆虫后才重新开发。关于寄生的早期阶段以及这些寄生虫如何引发其生命周期的寄生阶段并重新开始发育知之甚少。迪尔曼和他的合作者的研究有助于解开这个谜团。
在PLOS病原体本文概述了新的方法,研究人员开发时,他们是他们寄生于昆虫宿主,寄生研究时的共同挑战之外与线虫的工作。
研究人员在暴露于实验室烧瓶中的昆虫组织后能够从线虫中收集有毒蛋白质。他们发现蛋白质混合物对多种昆虫具有高毒性,包括成虫果蝇(Drosophila melanogaster),它们通常用于科学实验。
此外,他们使用RNA测序技术比较昆虫宿主内部线虫和暴露于昆虫组织的线虫中基因的表达。他们发现基因表达谱相似,证明了他们开发的模型与昆虫宿主外的线虫一起使用的有效性。
最后,他们确定了472种可能与寄生有关的蛋白质。这些蛋白质将作为未来具有农业和医学应用研究的基础。
在农业方面,研究人员希望他们能够找到可用于控制世界各地害虫的新型杀虫化合物。
在人类医学方面,最近已显示线虫有助于控制自身免疫疾病,例如乳糜泻,肠易激综合征和克罗恩病。Dillman及其合作者的未来研究可能会导致更好的方法,包括线虫分子来对抗这些疾病。
该研究结果尤其适用于密切相关的人类寄生虫,如蚯蚓(Strongyloides stercoralis),它可以感染全球约1亿人。
在PLOS病原体“激活昆虫病原纸被称为线虫感染性幼虫释放致命的毒液蛋白质。”
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