黄蜂创建一个保护盾的共生菌

在一项新的研究中来自马克斯·普朗克化学生态学研究所的科学家们,在耶拿和古腾堡大学的美因茨,德国,报告beewolves如何保护他们的共生细菌毒性一氧化氮在他们的母细胞。以往的研究表明beewolf鸡蛋一氧化氮释放到细胞杀死微生物的竞争者。研究小组已经能够显示为什么共生细菌免受有毒气体:包含共生体的白色物质的女性beewolf分泌到母细胞从天线代表一个有效扩散障碍。碳氢化合物在这个物质形成一个保护层,阻止细菌在传输过程中帮助母亲beewolf后代。

Beewolves、一种孤独的挖掘机黄蜂,港口共生细菌的天线。这些共生体产生抗生素鸡尾酒的49个不同物质,保护他们的幼虫从模具。雌性昆虫捉蜜蜂,麻痹他们刺痛,并拖动他们以前建造地下窝细胞。然后他们产卵的蜜蜂,作为孵化幼虫的食物。产卵,雌beewolves矿床共生细菌的白色天花板上质量窝细胞。

Beewolf卵子排放有毒的一氧化氮

beewolf后代和蜜蜂经常受到模具威胁真菌,迅速形成的湿润土壤母细胞,严重限制了幼虫的食物来源的贮藏寿命。从之前的研究中,研究人员知道的鸡蛋beewolves一氧化氮释放毒气杀死霉菌在母细胞真菌。“我们人类,一氧化氮主要是汽车尾气的丰富的组成部分。自由基会损害呼吸系统,干扰体内氧气运输,这就是为什么排气管气体对我们的健康如此危险。beewolf蛋利用一氧化氮毒性的清洁的母细胞的发展,防止病原体的攻击。然而,beewolf的有益的抗生素的共生有机体也出现在母细胞一氧化氮的释放,所以我们想找出如何幸存的有毒气体从蛋,”主要作者托拜厄斯病的马克斯·普朗克化学生态学研究所解释了研究的目的。

起初,研究人员怀疑细菌可以保护自己免受毒害。这个假设是支持的事实,当共生体面临下的气体在体外条件,即在培养皿中自然环境外,基因参与保护气体差异。“进一步的实验表明,该反应是不足以在高浓度的母细胞一氧化氮,实际上的共生体窝细胞没有显示这个响应,“尚塔尔说英从美因茨,古腾堡大学的第二作者。

对一氧化氮碳氢化合物提供保护

科学家发现的关键解决他们的问题时,他们将仔细看看白色物质女性beewolves触角腺的分泌。特别是,研究小组研究分泌的影响和它所包含的碳氢化合物有毒一氧化氮。实验表明,围绕共生细菌的碳氢化合物beewolf触角腺的分泌一氧化氮的扩散和防止细菌被有毒气体的伤害。

“这是为数不多的例子清楚地说明如何保护自己的共生体昆虫在脆弱阶段传播从一代到另一个。的碳氢化合物,它还描述了另一个令人兴奋的功能主要是防止干燥和天敌昆虫和调解化学交流,”托拜厄斯。拉米夫说。

在许多昆虫,共生细菌传播从一个宿主生成。一方面,这可能会传播通过生殖系。然而,共生体往往是局部外主机在传输过程中在一段时间内。“对于大多数这些昆虫,目前尚不清楚如何共生体设法存活主机外,他们通常高度依赖。相互保护的beewolf共生是一个迷人的例子:共生体保护宿主免受病原体通过产生抗生素。反过来,主机保护共生体从自己的防御病原体通过产生一层碳氢化合物。因此,这里提出的机制表明这些挖掘机黄蜂可以抵御病原体,同时保持了共生细菌的帮手,”研究负责人马丁的卡顿波斯说昆虫学系共生马克斯普朗克研究所的耶拿,总结研究结果的重要性。

进一步的实验现在将显示特殊的碳氢化合物的混合物beewolf是否特别适合于保护共生体,或者是否基本上烃可以执行该任务。

参考:英CS,英格兰T, Matarrita-Carranza B, et al。主机碳氢化合物保护共生有机体传输从一个激进的宿主防御。《美国国家科学院刊。2023;120 (31):e2302721120。doi:10.1073 / pnas.2302721120

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。