Loading article…
| スピロプラズマ・ポウルソニ | |
|---|---|
科学的分類 
| |
| ドメイン： | 細菌 |
| 門: | マイコプラズマ |
| クラス： | モリキュート |
| 注文： | マイコプラズマ目 |
| 家族： | マイコプラズマ科 |
| 属: | スピロプラズマ |
| 種： | S. ポウルソニイ
|
| 二名法名 | |
| スピロプラズマ・ポウルソニ ウィリアムソン他1999
| |
スピロプラズマ・ポウルソニは、スピロプラズマ属の細菌一般的にハエの共生菌です。 [1]これらの細菌はハエの血リンパ（昆虫の血液）に生息し、生殖操作者や防御共生菌として機能します。
生物学
スピロプラズマ・ポウルソニは母系感染性共生菌であり、主に雌の生殖細胞系列を通じて受け継がれる。ハエの卵黄タンパク質の取り込みにより、共生菌は成長中の卵巣に侵入することができる。[2]ハエの血リンパでは、S. ポウルソニは脂質を主な食料源とする。[3]
男性殺害
キイロショウジョウバエの S. poulsonii MSRO株は、Y染色体を持つ精子によって受精したキイロショウジョウバエの卵子を殺します。 [4]この生殖操作方法は、雌のハエの方が雄よりも生殖能力が高いため、共生者に利益をもたらします。したがって、母ハエが産む娘の数を増やすことで、共生者は雌のハエの生殖能力の増加を通じて拡散する能力を高めます。雄を殺すには、宿主であるハエに機能的な用量補償プロセスが必要です。[5]この雄を殺す遺伝学的根拠は2018年に発見され、その遺伝子は「Spiroplasma poulsonii AndrocIDin」の頭文字をとって「SpAID」と名付けられました。これは、当時は未知だった因子をS. poulsonii androcidinと呼んでいた以前の研究と一致しています。SpAIDは宿主の用量補償機構を利用して男性のX染色体にDNA損傷を引き起こし、男性のX染色体がクロマチン構造を組織化およびモデル化できなくなる。[6]
SpAIDの発見により、細菌がどのようにして雄特異的細胞を標的とするのかという1950年代にまで遡る謎が解明されました。グローバルヘルス研究所とのインタビューで、春本俊之博士は次のように述べています。「私たちの知る限り、Spaidは、性別特異的に宿主細胞機構に影響を及ぼすことがこれまでに確認された最初の細菌エフェクタータンパク質です...」[6]
守備の共生
ショウジョウバエのS. poulsonii株は、線虫や寄生蜂の攻撃から宿主を守ることができる。[7]この防御は非常に重要であり、不妊化線虫寄生虫Howardula aoronymphiumによる選択圧により、 S. poulsoniiは北米全域に西方へと広がった。[8]
S. poulsonii がハエを線虫や寄生蜂から守るメカニズムは、サルシンやリシンに似たリボソーム不活性化タンパク質 (RIP) と呼ばれる毒素の存在に依存しています。これらの毒素は、rRNA バックボーンとアデニン間の N グリコシド結合を切断することにより、サルシン-リシン ループと呼ばれる真核生物の 28s リボソーム RNA 内の保存されたアデニン部位を脱プリン化し、[9] [10]線虫や蜂の RNA に RIP 攻撃の痕跡を残します。Spiroplasma poulsonii は、細菌のプラスミドにコードされた RIP 毒素の寄生虫特異的な補完物を運ぶことで、宿主のハエへの損傷を回避していると考えられます。これにより、RIP毒素の遺伝子は水平遺伝子伝達によって種間で容易に移動できるようになり、D. neotestacea Spiroplasma RIPは、 Megaselia nigraなどの他のキノコ食ハエのSpiroplasmaと共有されます。[11] Drosophila melanogasterのS. poulsonii株も寄生蜂を攻撃しますが、宿主ハエ自体の生存への影響はさまざまであり、蜂の種と株に依存します。[12] [13]
参考文献
- ^ Williamson, DL et al, Spiroplasma poulsonii sp. nov.、ショウジョウバエの新熱帯種である Drosophila willistoni の雄致死性に関連する新種 (1999) https://doi.org/10.1099/00207713-49-2-611
- ^ Herren, JK; Paredes, JC; Schupfer, F.; Lemaitre, B. (2013). 「卵黄輸送および内部化機構の共存によるショウジョウバエ内共生菌の垂直伝播」mBio . 4 (2). doi :10.1128/mBio.00532-12. PMC 3585447 . PMID 23462112.
- ^ Herren, Jeremy K.; Paredes, Juan C.; Schüpfer, Fanny; Arafah, Karim; Bulet, Philippe; Lemaitre, Bruno (2014). 「昆虫の共生菌の増殖は脂質の利用可能性によって制限される」eLife . 3 : e02964. doi : 10.7554/eLife.02964 . PMC 4123717 . PMID 25027439.
- ^ Montenegro,H et al. ショウジョウバエに自然感染する雄を殺すスピロプラズマ (2005) https://doi.org/10.1111/j.1365-2583.2005.00558.x}
- ^ Veneti, Z et al. ショウジョウバエの雄殺しに必要な機能的用量補償複合体 (2005) 10.1126/science.1107182
- ^ ab Harumoto, Toshiyuki; Lemaitre, Bruno (2018). 「ショウジョウバエの細菌共生菌における雄殺し毒素」. Nature . 557 (7704): 252–255. Bibcode :2018Natur.557..252H. doi :10.1038/s41586-018-0086-2. PMC 5969570. PMID 29720654 .
- ^ Haselkorn, Tamara S .; Jaenike, John (2015). 「遺伝性共生菌の大進化的持続性：スピロプラズマにおける適応表現型の獲得、保持および発現」。分子生態学。24 (14): 3752–3765。doi : 10.1111 / mec.13261。PMID 26053523。S2CID 206182327。
- ^ Jaenike, J.; Unckless, R.; Cockburn, SN; Boelio, LM; Perlman, SJ (2010). 「共生による適応：ショウジョウバエの防御共生者の最近の広がり」. Science . 329 (5988): 212–215. Bibcode :2010Sci...329..212J. doi :10.1126/science.1188235. PMID 20616278. S2CID 206526012.
- ^ Hamilton, Phineas T.; Peng, Fangni; Boulanger, Martin J.; Perlman, Steve J. (2016). 「ショウジョウバエの防御共生菌におけるリボソーム不活性化タンパク質」。米国 科学アカデミー紀要。113 (2): 350–355。Bibcode : 2016PNAS..113..350H。doi : 10.1073 / pnas.1518648113。PMC 4720295。PMID 26712000。
- ^ Ballinger, Matthew J.; Perlman, Steve J. (2017). 「防御共生における毒素の一般性：リボソーム不活性化タンパク質とショウジョウバエの寄生蜂に対する防御」PLOS Pathogens . 13 (7): e1006431. doi : 10.1371/journal.ppat.1006431 . PMC 5500355 . PMID 28683136.
- ^ Ballinger, Matthew J.; Gawryluk, Ryan M R.; Perlman, Steve J. (2018). 「ショウジョウバエの防御共生における毒素とゲノムの進化」.ゲノム生物学と進化. 11 (1): 253–262. doi :10.1093/gbe/evy272. PMC 6349354. PMID 30576446 .
- ^ Jones, JE & Hurst, GDD ショウジョウバエとスピロプラズマの相互作用における共生者を介した防御はスズメバチの遺伝子型によって異なる (2015) https://doi.org/10.1038/s41437-019-0291-2
- ^ Xie, J.; Butler, S.; Sanchez, G.; Mateos, M. (2014). 「雄を殺す スピロプラズマは 、2種類の寄生蜂からキイロショウジョウバエを保護する」。遺伝。112 (4): 399–408。doi :10.1038 / hdy.2013.118。PMC 3966124。PMID 24281548。