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科学家尝试理解真菌与宿主间作用机理(2)

 更新时间:2014-01-21 10:20

  Adamo希望能鉴别出这种由寄生虫发出的可导致蟋蟀更多性行为的分子信号。此外,感染病毒后,宿主体内通常会出现可导致宿主失去食欲、嗜睡的炎性分子,而这种分子信号能抑制炎性分子对宿主的影响,Adamo认为这是性传播寄生虫的普遍特性。

  而美国宾夕法尼亚州立大学帕克分校博士后Charissa de Bekker着眼于一种名为偏侧蛇虫草菌的真菌。这种真菌能感染木蚁,并最终使得宿主离开蚁群,爬上一棵大树,咬住小枝的下方或树叶的下方,然后死去。宿主以这种姿势死后能够使真菌孢子掉落地面,继而感染其他蚂蚁。19世纪中期,与达尔文同一时代的Alfred Russel Wallace认为,这种真菌是从蚂蚁脑部生长出来的,直到2009年这一行为操纵现象才被宾夕法尼亚大学生态学家David Hughes所发现。

  De Bekker在年会上报告称,很难弄清这种真菌是如何操纵木蚁的。首先必须弄清如何在实验室中培养这种真菌及它的近亲,还必须培育出两种感染真菌的蚂蚁组织——大脑和肌肉,进而观察寄生虫究竟是通过大脑还是肌肉操纵宿主的。

  为了弄清这一问题,De Bekker和Hughes将目光投向由这种真菌分泌的分子上。她们选取两组蚂蚁,一组是对寄生虫操纵有抵御能力的品种,另一组则是易受寄生虫操纵的品种,将两者进行对比研究后发现:约70%的真菌蛋白质和其他代谢物存在于自杀的蚂蚁身上,这意味着真菌蛋白质是将蚂蚁变成“僵尸”的关键因素。

  De Bekker通过使用质谱分析法鉴别出一些可能操纵宿主大脑的分子。一种是鞘氨醇,它是神经信号分子的一部分,可能影响蚂蚁的神经系统。另一种是γ胍基丁酸,与一种致命的有毒蘑菇有关。

  De Bekke、Hughes及同事还开始检查这种真菌的基因活动在感染过程中是如何改变的。初次感染真菌的蚂蚁行为如常,但随着真菌的生长,它将逐渐替代蚂蚁的大脑,这一过程可能是在鞘氨醇的帮助下完成的,最终导致自杀行为的发生。

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