Bu parazit solucanlar kahverengi karidesleri nasıl parlak turuncu “zombilere” dönüştürüyor?

Massachusetts’teki Plum Adası’nın ağzındaki tuzlu bataklıkları taradığınızda, muhtemelen bitkiler ve döküntüler arasında gizlenen parlak turuncu karidesleri göreceksiniz. Bu olağandışı renk, karidesin parazitik bir solucanla enfekte olduğunun bir işaretidir ve bu da karidesin davranışını etkiliyor gibi görünmektedir. Etkilenen karidesler genellikle halsizleşir ve açık bataklıklarda daha fazla zaman harcarlar, bu da onları aç kuşlar için yakalamayı kolaylaştırır. Yakın zamanda yapılan bir araştırmaya göre Brown Üniversitesi’ndeki biyologlar, değişikliklerin ardındaki moleküler mekanizmalara odaklanmak için karidesin DNA’sını sıraladılar. Son makale Moleküler Ekoloji Dergisi’nde yayınlandı.

“Bu, konakçılar arasında iletimi sağlamak için bir ara konağı manipüle eden bir parazitin bir örneği olabilir.” ortak yazar David Rand dedi Brown Üniversitesi’nden Dr. ve sıtmanın sivrisinek ısırıkları yoluyla insanlara nasıl yayıldığı konusunda bir benzetme yaptı. “Kuduz konuyla ilgili başka bir örnek olabilir: Enfekte olmuş bireyleri ‘çılgın’ hale getirir, böylece başkalarını ısırırlar ve bir sonraki konağı enfekte ederler. Bu tür konakçı-parazit etkileşimlerinin moleküler mekanizmalarını öğrenmek, patojenlerin genel olarak nasıl yönetildiğine dair önemli çıkarımlara sahip olabilir.” ” Ve insanlarda.

Konakçılarının davranışlarını kontrol eden ve değiştiren parazitler doğada iyi bilinmektedir. En önemlisi, zombi adı verilen bir parazit mantar ailesi var. Kordiseps-daha fazla 400 farklı türHer biri karıncalar, yusufçuklar, hamamböcekleri, yaprak bitleri veya böcekler gibi belirli bir böcek türünü hedef alır. gerçekte, Bizden geriye kalanlar Oyunun ortak yaratıcısı Neil Druckmann, önermenin kısmen BBC doğa belgeselinin bir bölümünden ilham aldığını söyledi. dunya (Anlatan Sir David Attenborough) Karıncanın canlı ayrıntılarıyla “Zombi”. Bilim insanları araştırmaya istekli Kordiseps Bu tür patojen bazlı hastalıkların ardındaki karmaşık kökenler ve mekanizmalar hakkında daha fazla bilgi edinmek.

Bu çok korkutucu bir süreç. İlk olarak mantar, havadaki sporlar yoluyla konağın dış iskeletine ve beynine sızar ve daha sonra yere düşer. Yiyecek arayan bir karınca sporlarla karşılaştığında, sporlar karıncanın vücuduna yapışarak içeride saklanır. Sporlar içeri girdikten sonra miselyum adı verilen uzun filizler filizler ve sonunda beyne ulaşır ve zavallı konağı mantarın kölesi haline getiren kimyasallar salgılarlar. Kimyasallar, konakçıyı mantarın gelişip büyümesi için en uygun yere gitmeye zorlar. Mantar daha sonra yavaşça konakçıyı besler ve son bir saldırı olarak yeni sporları vücuda yayar. Bu tomurcuklar patlayarak havaya daha fazla spor salıyor ve bu da daha fazla şüphelenmeyen konakçıyı enfekte ediyor.

Bu son çalışma parazitik bir solucanı içeriyor (Trematod(mantar yerine bataklıklarda yaşayan belirli bir kahverengi karides türünü hedef alır)Çift bacaklı) böcekler yerine. Rand, Woods Hole, Massachusetts’teki Deniz Biyolojisi Laboratuvarı ile işbirliği içinde, öğrencilerini 2013’ten bu yana Plum Adası’nın ağzına yıllık saha gezilerine götürüyor. Hiç şüphe yok ki, bu öğrencilerin çoğu Plum Adası’nın tuhaf turuncu renginden etkilenecek. Mangal OrkestrasıSolucan enfeksiyonunun bir sonucu olarak Levincinella kuşu. Ancak solucanın ev sahibi karidesin rengini ve davranışını değiştirme mekanizması bir sır olarak kaldı.

Birdy suçladı Bu bir kuş kelebeğidir (veya kabuğudur), yani eninde sonunda kuşları hedef alır, ancak yaşam döngüsünde üç farklı aşama vardır. Enfekte olmuş bataklık kuşları, parazit yumurtalarını dışkılarına atarlar ve bunlar daha sonra salyangozlar tarafından yutulur. Bu salyangozlar, daha sonra solucanın dış iskeletine nüfuz edebilen, serbest yüzen solucan larvalarını doğurur. O. Grillos. Yani teknik olarak karides Birdy suçladıİkinci ara konak. 25-30 gün sonra larvalar karidesin vücut boşluğunda büyük kistlere dönüşür. İşte o zaman renk kahverengiden neon turuncuya döner ve karidesler tuzlu bataklığın açıkta kalan alanlarında daha fazla zaman geçirmeye başlar. Bu, karidesleri aç kuşlara karşı daha savunmasız hale getirir. Kuşlar karidesleri yer, enfeksiyon kapar ve döngü yeniden başlar.

İlk olarak Rand ve diğerleri. İki tam genom dizisi oluşturuldu O. GrillosBacak dokusunun flux DNA ile enfekte olma ihtimali düşük olduğundan, bir erkek ve bir kadın bacağından alınan DNA kullanıldı. Daha sonra tamamı Plum Adası halicindeki bir derenin kıyısından toplanan 24 enfekte karidesin (göze çarpan turuncu rengi ve vücut boşluğundaki en az bir kist ile tanımlanan) ve 24 enfekte olmamış karidesin DNA’sını sıraladılar.

Bulgular: Trematod enfeksiyonu, karideste pigmentasyon ve karidesin dış uyaranları tespit etme yeteneği ile ilgili gen transkriptlerini aktive eder. Aynı zamanda, bağışıklık tepkisi ile ilişkili birçok gen kopyası baskılanıyor; bu da, gelgit sırasında açık bataklıklarda bulunan karideslerin %99’unun neden enfekte olduğunu açıklayabilir. rand ve diğerleri. Bu değiştirilmiş gen ifadelerinin parazit trematodlara evrimsel bir avantaj sağladığını ve onlara sayılarını arttırma konusunda daha büyük bir fırsat sağladığını ileri sürüyor. “Enfekte olmuş amfipodlar yırtıcı hayvanlar için ördek haline gelir.” Rand dedi ki– Bu durumda kuşlar. “Bu, parazitin daha yeni, daha büyük, daha sağlam bir konakçı organizmaya yayılmasına ve kendi türlerini çoğaltıp yaymaya devam etmesine olanak tanıyor.”

Araştırmacılar, “Bunlar, enfeksiyonun bir sonucu olarak amfipodların pigmentasyonundaki belirgin değişiklikler ve tuzlu bataklık habitatlarının açıkta kalan alanlarında bulunma eğilimlerinin artması göz önüne alındığında, mantık dışı bulgulardır” diye yazdı. “Transkripsiyonel profillerden organizma davranışının öngörülmesinin birçok önemli nedensel ilişkiyi kapsadığını kabul etsek de, burada tanımlanan fenotip-genotip korelasyonları, vahşi doğada konakçı manipülasyonunu yönlendiren potansiyel genetik hedefleri vurgulamaktadır.”

Moleküler Çevre, 2023. DOI: 10.1111/mec.17093 (Dijital Tanımlayıcılar Hakkında).