专家发现细菌神秘基因：可使毛虫变自杀僵尸_生物资讯

专家发现细菌神秘基因：可使毛虫变自杀僵尸: 来源: 查字典生物网| 2013-01-16 发表| 教学分类：生物资讯

摘要：据国外媒体报道，日前，最新一项研究显示，一种携带特殊基因的细菌可对毛毛虫“洗脑”，让它们自杀液化溶解。

据国外媒体报道，日前，最新一项研究显示，一种携带特殊基因的细菌可对毛毛虫“洗脑”，让它们自杀液化溶解。

这种细菌可迫使“僵尸”毛毛虫爬至树梢，心甘情愿地自杀使身体溶解成粘性物质。美国宾夕法尼亚大学昆虫学家凯莉-胡弗(KelliHoover)说：“当舞毒蛾毛毛虫处于健康状态时，它们会在夜晚爬到树上啃食树叶，在早晨之前返回隐藏起来躲避白天掠食者的攻击。然而当它们一旦感染杆状病毒细菌(通常感染无脊椎动物的病毒)，将驱使它们攀爬至树顶，等待生命终结。当毛毛虫感染这种细菌之后，它们的身体将日益恶化，直到死亡。”

杆状病毒细菌最终可使毛毛虫变成更多的病毒细菌，一种奇特的基因可使毛毛虫溶解。最终它将变成数百万个杆状病毒细菌的粘性液体从树梢上落至地面的植物之中，感染更多的毛毛虫。

细菌是“僵尸操控大师”

虽然此前科学家已知晓此类制造僵尸的细菌体，但细菌的基因仍是一个谜团。因此胡弗和同事决定进行实验来揭晓其中的奥秘，他们使用几种不同的杆状病毒细菌来感染毛毛虫，然后将这些遭受感染的毛毛虫放置在底部装有食物的高角瓶中。最终他们发现杆状病毒细菌携带着一种特殊基因——“egt”，可驱使毛毛虫攀爬至高角瓶顶部，呆在那儿直至死亡。

之后研究人员在细菌体内移除了egt基因，再次进行感染毛毛虫的实验，结果发现毛毛虫变“僵尸”的行为消失了。当他们将egt基因植入细菌体内感染毛毛虫时，毛毛虫又像僵尸一样。

胡弗说：“杆状细菌能够神奇地使用这种基因，操控毛毛虫爬至树上正确的位置，确保将病毒细菌转移至新的宿主体。这种行为特征真得令人非常吃惊！”

这种基因可使宿主体的蜕皮激素丧失，目前这项研究发表在近日出版的《科学》杂志上。对于细菌而言它们处于优势状态，它们可使受感染的宿主体受到供食模式，伴随着细菌体的逐渐成长，最终当毛毛虫死亡时细菌将繁殖成更多的数量。

杆状细菌是舞毒娥的自然天敌

胡弗指出，自然界存在着许多类型的杆状细菌，几乎所有的毛毛虫都有被某种杆状细菌感染的现象。但是这些细菌并不会很大程度地影响舞毒蛾物种的数量，舞毒蛾的数量具有盛衰生长周期，当舞毒娥毛毛虫数量处于低谷期，杆状细菌的数量也处于同一水平；当舞毒娥毛毛虫大量繁殖时，杆状病毒也将爆发性增多，形成一种自然机制对毛毛虫进行感染。

胡弗说：“当舞毒娥毛毛虫进入北美洲时，相应的杆状细菌也将带来。它们是舞毒娥的自然天敌。”

科学家们已经找到了一种可控制舞毒蛾行为的病毒基因。感染了一种叫做杆状病毒的舞毒蛾毛虫会神情恍惚地爬到树的顶端死亡、液化并将病毒颗粒散落到下方的叶子上以感染新的宿主。相反，健康的毛虫会在白天藏身于树皮的缝隙之中或土壤内以避免被鸟类捕食。这些幼虫会在晚上爬到叶子上进食。

许多记录在案的可控制其宿主行为的病原体会扩散到其能发现的新的宿主（最近发现的这种病原体是一种寄生性的真菌，它可将蚂蚁转变成为咬啮叶子的僵尸），但是发生这些行为改变的遗传学基础仍然是一个谜。

KelliHoover及其同事现在通过找到允许杆状病毒控制感染毛虫攀爬行为的基因（称作egt）而解开了部分的谜团。在该项研究中，研究人员测试了6种病毒对昆虫攀爬行为的影响。研究人员将个体舞毒蛾幼虫放入内衬玻璃纤维窗纱的塑胶高瓶中，这些瓶子的底部含有食物。那些带有egt基因的病毒会诱使幼虫爬到该容器的顶部（而非在瓶子的底部）并逗留在那里死亡，而未被感染的毛虫则没有显示出其在容器中所处位置的特别模式。

该研究小组发现，删除egt可消除这种行为，但重新插入该基因则会令这些昆虫恢复这种攀爬的奇怪行为。这些结果为某些病毒为什么能够以一种对病毒有利的方式来控制它们宿主的行为提出了一个遗传学的解释。