不用工作的细菌

　　

每个蚜虫体内有60到80个名为Buchnera的细菌。蚜虫和Buchnera不能独立复制：它们是真正的“共生体”，彼此完全相互依靠。现在东京大学的Yoshiyuki Sakaki和他的同事们，报告了Buchnera完全基因组序列。结果表明该细菌对宿主的依赖是如此之大，以至于缺少很多关键基因。

加州大学Davis分校的Paul Baumann说：“完成Buchnera的基因组测序是我们了解蚜虫共生社会的主要一步。”这些结果证实了早些时候的研究——今年三月Baumann分析了大约五分之一Buchnera基因组后公布的结果。

共生现象在自然界中并不少见。比如，有些细菌在豆类植物，如豌豆和菜豆，的根部生长。这些植物提供细菌生存所需的营养，反过来细菌提供给植物生长促进因子。但是在这种情况下细菌是自由生活的。

Sakaki说，起初Buchnera与普通的大肠杆菌E.coli非常相似。他在《Nature》中介绍到，现在Buchnera只剩下大约600个基因——E.coli基因数的七分之一。

大部分细菌被含有脂质和糖复合物的保护性细胞壁所包围。Buchnera正在丢失大部分编码这些物质的基因和那些修补受损DNA所需的基因。这表明蚜虫细胞保护细菌免受外界的破坏。

大多数细菌拥有启动其它基因“开”及“关”的“调控”基因，以适应变化的条件。Buchnera却不再拥有这类基因。推测它已经不再需要这类基因了，因为在蚜虫体内的环境是稳定的。

这种细菌还缺少许多用于呼吸——即利用食物和氧气制造能量，的常见基因。它们使用蚜虫细胞生产的能量。

但是物质的流动不是单向的。蚜虫需要制造蛋白的基本建筑材料——“氨基酸”。它们可以自己制造一些氨基酸，但是其它的它们则从Buchnera那得到。

Sakaki提出：Buchnera类似于“细胞器”——植物，动物和真菌（不包括细菌）细胞中的结构。它们含有少量自身基因，暗示它们曾经是独立的生物。

英国Reading大学的共生学专家Phil Poole说:“这是一个有趣的例子，一个生物可以以真正器官器和自由生存的共生体之间的状态存在。”

——摘译自9月7日Nature ScienceUpdate