摘要：一位科学家决定找出为什么细菌感染会使果蝇变得混乱。他发现的东西可以帮助遏制蚊子 - 传播疾病并管理作作作物害虫。...

当果蝇感染了沃尔巴氏菌细菌时，他们的以及繁殖能力发生了巨大变化。

亚利桑那州立大学科学家蒂莫西·卡尔（Timothy Karr）决定找出原因。他发现的东西可以帮助遏制蚊子 - 传播疾病并管理作作作物害虫。他说，这只是“冰山一角”。

混杂的苍蝇

Wolbachia是一种生活在昆虫细胞内的寄生细菌。它在每五种昆虫中至少感染了至少两个。由于昆虫人数超过了地球上其他所有生命，因此了解这种细菌如何影响它们可能会产生广泛的影响。

“昆虫统治着这个星球。疟疾，登革热，寨卡病毒，它们每年都由昆虫传递并杀死数百万的儿童和成人。这些昆虫的控制都取决于我们了解其生理学和生物化学的能力，以及他们的生理学和生物化学的能力，以及ASU质量研究员的群众群体教授Karr说，”生物设计学院®。

像任何好的寄生虫一样，沃尔巴奇的目标是传播到更多的宿主。但这只能从被感染的母亲传给她的后代。为了提高机会，它会影响宿主，因此受感染的女性产生大量感染的卵。

在水果苍蝇中，沃尔巴奇使受感染的雄性无法施肥未感染的雌性卵。毕竟，一名未感染的雌性是沃尔巴基亚（Wolbachia）的死胡同。在其他一些物种中也会发生同样的效果，使细菌成为昆虫控制的潜在工具。

在雌性果蝇中，沃尔巴奇效果不同 - 使它们变得更加脆弱。受感染的女性更有可能更频繁地交配并产下鸡蛋，以至于他们甚至会接受其他物种产下杂种鸡蛋。

尽管对沃尔巴奇对男性的影响进行了充分的研究，但对其影响女性的影响却较少。卡尔（Karr）和他的同事来自加州大学圣克鲁斯分校，布兰特·沃基（Brandt Warecki）和威廉·沙利文（William Sullivan），着手研究牢房内发生的事情，使他们如此混乱。一份新论文，今天发表了他们的发现细胞报告。

蛋白质改动

雌性果蝇依靠诸如感测和决策之类的关键大脑功能来挑选伴侣。当Karr和他的同事研究受感染的女性大脑时，他们在负责这些功能的地区发现了Wolbachia。它完全可以影响交配行为。

该小组比较了感染和未感染的女性大脑中的蛋白质。这是他们第一次使用这项技术研究沃尔巴奇对雌性果蝇的影响。

卡尔说：“需要一种蛋白质方法来找到基因组工作找不到的东西。”

感染大脑中的蛋白质水平明显不同。与未感染的大脑相比，超过170种蛋白质发生了变化，有些增加，有些蛋白质增加了。

当研究人员在未感染的苍蝇中遗传改变了三种蛋白质的水平时，这些苍蝇开始像被感染的苍蝇一样起作用。

该小组还确定了女性大脑中的700多种沃尔巴氏蛋白。 Karr及其同事使用称为Alphafold的AI程序研究了大脑中最丰富的蛋白质。

他们中的两个与宿主飞蛋白相互作用 - 与交配行为相关的蛋白质相同。

卡尔说：“该论文中还有其他隐藏的宝石比这些蛋白质更重要。” “沃尔巴基亚产生的其他蛋白质可能与我们直接鉴定的这些行为蛋白无关，但与生产我们所谓的必需氨基酸的一切有关。”

水果蝇（和人类）无法使其身体所需的必需氨基酸。相反，他们从食物或细菌中获取它们。 Wolbachia似乎为其宿主制造了这些营养素，也许使受感染的苍蝇具有优势。

这是整个演变中看到的模式。线粒体是著名的“细胞的动力体”，开始于感染细胞的简单细菌。随着时间的流逝，它们使自己变得如此有用，以至于细胞取决于它们。卡尔（Karr）认为，沃尔巴奇（Wolbachia）可能会发生类似的过程，并且渴望更多地研究它。

了解球员是谁

其他研究表明，沃尔巴奇可以阻止寨卡和登革热等病毒在蚊子中生长。控制这些疾病并减少蚊子种群的努力取得了不同的成功。

卡尔说：“我认为，最突出的原因是我们不了解这些潜在解决方案的分子基础。我们才刚刚开始取得进展。” “要治愈任何疾病，要完善生物学的任何技术，您需要知道玩家是谁，您需要知道它们的工作方式。”

了解Wolbachia蛋白如何与宿主蛋白相互作用可以改善管理疾病昆虫的策略，并用更安全的农药保护农作物。这项研究的见解还可能有助于保护诸如面临病毒威胁的蜜蜂之类的物种。

该团队在蛋白质分析中的成功也可能会使用这种方法激发新的研究。

卡尔说：“蛋白质是橡胶遇到道路的地方。”

这是一条可能导致更多救生解决方案的道路。