Wespen, die Viren gezähmt haben

Wenn man den Eierstock einer Wespe punktiert, spricht man von einer Punktion Abriss-MikroplitisViren strömen in riesigen Mengen und schimmern wie schillernde blaue Zahnpasta. „Es ist sehr schön und es ist erstaunlich, dass dort so viele Viren hergestellt werden“, sagt Jaylyn Burke, Entomologin an der University of Georgia.

M. Das ZerstörerischeEs handelt sich um einen Parasiten, der seine Eier in Larven ablegt, und die Partikel in seinen Eierstöcken sind „domestizierte“ Viren, die darauf abgestimmt sind, harmlos in den Wespen zu überleben und ihre Zwecke zu erfüllen. Durch den Stachel der Wespe werden Viruspartikel zusammen mit den Eiern der Wespe selbst in die Larve injiziert. Anschließend schütten die Viren ihren Inhalt in die Zellen der Larve aus und geben sie dort ab Gene Die sich von denen des normalen Virus unterscheiden. Diese Gene unterdrücken das Immunsystem der Larve, steuern ihr Wachstum und machen sie zu einer harmlosen Kinderstube für junge Wespen.

Die Insektenwelt ist voll von Schlupfwespenarten, die ihre Kindheit damit verbringen, andere Insekten bei lebendigem Leib zu fressen. Aus Gründen, die Wissenschaftler nicht vollständig verstehen, haben sie immer wieder krankheitsverursachende Wildviren adoptiert, gezähmt und in biologische Waffen verwandelt. Sechs Beispiele wurden bereits beschrieben, und neue Forschungsergebnisse deuten auf weitere hin.

Durch die Untersuchung von Viren in verschiedenen Stadien der Domestizierung sind Forscher nun in der Lage, das Geheimnis zu lüften, wie sich dieser Prozess entwickelt hat.

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Ein Paradebeispiel für ein domestiziertes Wespenvirus ist eine Gruppe namens Paraviren, von denen angenommen wird, dass sie… Es kommt von einem Virus das die Wespe oder ihren Raupenwirt infiziert hat, Vor 100 Millionen Jahren. Dieses uralte Virus hat seine DNA in das Genom der Wespe eingefügt. Seitdem ist es Teil der Wespe und wird an jede neue Generation weitergegeben.

Im Laufe der Zeit diversifizierten sich die Wespen in neue Arten und mit ihnen diversifizierten sich auch ihre Viren. Bracoviren kommen mittlerweile in etwa 50.000 Wespenarten vor, darunter… M. Das Zerstörerische. Andere domestizierte Viren stammen von verschiedenen Wildviren ab, die zu unterschiedlichen Zeiten in das Wespengenom gelangten.

Forscher diskutieren darüber, ob domestizierte Viren überhaupt als Viren bezeichnet werden sollten. Manche Leute sagen, es sei definitiv immer noch ein Virus; Marcel Dicke, Ökologe an der Universität Wageningen in den Niederlanden, sagt: Beschreiben Sie, wie domestizierte Viren Pflanzen und andere Organismen indirekt beeinflussen In einem Artikel aus dem Jahr 2020 im Annual Review of Entomology.

Während sich der Wespenviruskomplex weiterentwickelt, breitet sich das Virusgenom in der gesamten Wespe aus DNA. Einige Gene werden abgebaut, aber der Kernsatz bleibt erhalten, das sind die Gene, die für die Synthese der infektiösen Partikel des ursprünglichen Virus unerlässlich sind. „Die Teile befinden sich alle an diesen unterschiedlichen Stellen im Wespengenom, aber sie können immer noch miteinander kommunizieren, um Viruspartikel herzustellen“, sagt Michael Strand, ein Entomologe an der University of Georgia. Komplettes virales Genom Wie ein Wildvirus dienen domestizierte Viruspartikel als Träger für die Waffen der Wespen.

Diese Waffen sind sehr unterschiedlich. Bei einigen handelt es sich um Proteine, bei anderen um Gene, die sich auf kurzen DNA-Abschnitten befinden. Die meisten haben wenig Ähnlichkeit mit Wespen oder Viren, daher ist nicht klar, woher sie stammen. Sie verändern sich ständig und liefern sich ein evolutionäres Wettrüsten mit der Abwehr von Larven oder anderen Wirten.

In vielen Fällen müssen Forscher noch herausfinden, was Gene und Proteine ​​in Wespenwirten tun, oder beweisen, dass sie als Waffen fungieren. Aber sie enthüllten einige Details.

Zum Beispiel, M. Das ZerstörerischeWespen verwenden Bracoviren, um ein Gen namens „ glc1.8Zu den Immunzellen von Mottenlarven. Die glc1.8Das Gen bewirkt, dass infizierte Immunzellen Schleim produzieren, der sie daran hindert, sich an Wespeneier anzuheften. Andere Gene in M. Das ZerstörerischeBracoviren zwingen Immunzellen dazu, sich selbst zu töten, während andere Viren die Larven daran hindern, die Parasiten in ihren Melaninhüllen zu ersticken.