Genbyten är vanliga hos könsmanipulerande bakterier
Vissa bakterier har lärt sig manipulera andelen honor och hanar i insektspopulationer. Nu har Uppsalaforskare bestämt hela arvsmassan för en bakterie som infekterar en nära släkting till bananflugan. Resultaten som publiceras i PNAS visar extremt höga frekvenser av genbyten inom denna bakteriegrupp. I framtiden hoppas man kunna använda könsmanipulerande bakterier som miljövänliga bekämpningsmedel mot skadeinsekter.
Bakterier som tillhör gruppen Wolbachia är anpassade till ryggradslösa djur som insekter, spindlar, skorpioner och maskar. Bakterierna sprids via honornas ägg från en generation till nästa och manipulerar könskvoterna hos de infekterade djuren så att fler honor bildas i populationen. Mekanistiskt sett kan bakterierna omvandla genetiska hannar till honor eller döda hanembryos som sedan äts upp av systrarna eller göra att honorna lägger obefruktade ägg som alla blir honor. Vanligast är dock att infekterade hannar inte kan få avkomma med icke infekterade honor. Detta ger de infekterade honorna en stor fördel och infektionen sprids snabbt i populationen.
Studierna av hela arvsmassan har visat att dessa bakterier bär på gener som är vanliga bland högre organismer, men sällsynta hos andra bakterier. Forskarna tror att bakterierna stulit dessa gener från arvsmassan hos sina värdceller och att de nu använder dem för att manipulera könskvoterna hos insekterna.
– Med hjälp av virus byter bakterierna gener med varandra vilket ger en snabb spridning av gener som tros vara viktiga för könsmanipuleringen, säger Lisa Klasson, en av forskarna bakom studien.
Forskarna har visat att arvsmassorna hos dessa bakterier är evolutionära mosaiker med DNA-bitar från många närbesläktade bakterier. Effekten blir att varje gen har sin egen evolutionära historia och att möjligheterna till variation är oändliga.
– Det är fascinerande att bakterier med bara 1 000 gener kan styra komplicerade utvecklingsprocesser och beteenden hos insekter, säger Siv Andersson.
Genom att kartlägga hur arvsmassan hos dessa bakterier förändras över tiden och reda ut mekanismerna bakom könsmanipuleringen lägger man grunden för utveckling av nya bekämpningsmedel mot insekter som bygger på naturens egna principer.
Länk till artikeln: http://www.pnas.org/content/early/2009/03/20/0810753106.full.pdf+html?sid=831cfabe-a1e7-4c0c-88d3-4f2d6e78a31c
För mer information kontakta Siv Andersson, 018-471 43 79; e-post: Siv.Andersson@ebc.uu.se
