揭开Wolbachia细菌操纵宿主繁殖的“伎俩”（附图）

　　

    [生物通讯]沃尔巴克氏体属细菌（Wolbachia）可能是地球上最常见的感染细菌，但它们绝非平庸之辈。这种狡猾的细菌操纵着宿主的性生活来提高自身的繁殖成功率。现在，研究人员发现了至少一种Wolbachia用来达到目的的“伎俩”：就像恶毒的汽车修理工，它们能够改变宿主繁殖周期关键一步的时间，使繁殖的发动机“熄火”。

    Wolbachia无法在宿主细胞以外生存，因而它们必需通过感染发育中的卵子跳到下一代牺牲品中。由于精子不能传递Wolbachia，因而细菌进化出多种复杂的策略使宿主种群朝着有利于感染的雌性发育的方向发展。(Science, 11 May 2001, p. 1093)。在5月10日期的《自然》杂志上，来自加州大学圣克鲁斯分校的遗传学家William Sullivan和 Uyen Tram通过对黄蜂Nasonia vitripennis的研究，首次揭示了Wolbachia是如何使用这些策略的。与许多其它昆虫一样，正常情况下黄蜂后代的性别是由一个奇异的过程决定的：如果卵子被精子受精，后代将是雌性，但未受精的卵子将发育成雄性胚胎。

    Wolbachia对这一过程进行大破坏。当遭受细菌感染的雄黄蜂与健康雌黄蜂交配时，后代将为雄性，但如果是交配对象都感染了细菌，将产生正常比率的雌雄后代，但这些后代都感染了细菌。使未感染细菌的雌黄蜂只繁殖雄性后代就为细菌创造了有利条件：减少种群中未感染雌黄蜂的数量将使其它雌黄蜂体内的Wolbachia更有可能在下一代中传递。

    为揭开这个过程背后的分子机制，Sullivan 和Tram制作了黄蜂胚胎发育过程的幻灯片。一旦黄蜂的卵子受精，各含有一套染色体的前核包膜就移向卵子的一个特殊部位，然后破裂，染色体从包膜中被释放出来。只有这时染色体才能够在卵子分裂乘新细胞时进行复制。在健康黄蜂体内，两个前核包膜同时被破坏分解。但如果精子来自感染细菌的雄黄蜂，那么其前核包膜的分解破裂时间要比为感染细菌的雌黄蜂晚一分钟或更长，这就阻止了染色体在细胞分裂前正确排列。卵子就像从未受过精一样分裂，发育成雄黄蜂 。

这项发现“的确是一大进步。”罗切斯特大学的Wolbachia专家John Werren评价道。

相关站点：

Sullivan主页,含黄蜂胚胎发育幻灯片

生物通摘译自SCIENCE NOW