Mszyca - owad bardzo... gościnny

W konkursie o tytuł mistrza symbiozy mszyce grochowe (Acyrthposiphon pisum) byłyby najprawdopodobniej jednym z faworytów. Ich przystosowanie do współpracy zaszło tak daleko, że nie tylko przejęły one geny od swoich dawnych towarzyszy, lecz nawet... udostępniają kodowane przez nie białka kolejnym mikroorganizmom, które zechcą zamieszkać w ich niewielkich ciałach.

Opisywane sekwencje DNA zostały przejęte po dwóch dawnych symbiontach mszyc. Dzięki nim ich obecni partnerzy, bakterie z gatunku Buchnera aphidicola, znajdują schronienie wewnątrz ich ciał, w zamian dzieląc się wytwarzanymi przez siebie substancjami. Współpraca ta jest tak bliska, że genom bakterii nie zawiera już części genów, które byłyby im potrzebne do samodzielnego życia.

Jednym z genów, które zostały usunięte z genomu B. aphidicola, jest ldcA - sekwencja odpowiedzialna za przetwarzanie składników ściany komórkowej. Podobny gen jest jednak obecny w materiale genetycznym mszyc. Co ciekawe, nie przypomina on sekwencji występującej u obecnego symbionta, lecz jego wersję występującą u bakterii z rodzaju Wolbachia, które obecnie nie żyją w symbiozie z mszycami.

[Bakterie] Wolbachia nie żyją obecnie w mszycach grochowych ani w większości gatunków mszyc, choć są symbiontami niektórych innych owadów. Transfer [genów] nastąpił prawdopodobnie w organizmie przodka kilku gatunków mszyc, z których jeden był prawdopodobnie zamieszkiwany zarówno przez wolbachię, jak i buchnerę, tłumaczy Atsushi Nakabachi z instytutu RIKEN, jeden z autorów odkrycia.

Oprócz ldcA, badacze zidentyfikowali u mszyc jeszcze jeden gen pochodzący od mikroorganizmów. Nazywa się on rlpA i pochodzi najprawdopodobniej od bakterii z rodzaju Bradyrhizobium, lecz dotychczas nie ustalono, w jaki sposób miałby on pomagać obecnym "lokatorom" organizmów mszyc.

Zjawisko przekazywania fragmentów DNA z bakterii do gospodarzy wykazywano już wcześniej, lecz nigdy dotąd nie udowodniono transferu kompletnych genów, czyli w pełni funkcjonalnych sekwencji zawierających informacje potrzebne do wytworzenia określonych cząsteczek.  To [odkrycie] wskazuje, że organizmy, w tym zwierzęta, są znacznie bardziej elastyczne, niż sądzono, i mogą być z łatwością "łączone" z innymi organizmami, podsumowuje Nakabachi. 

mszyca mszyce symbioza Wolbachia Bradyrhizobium Buchnera