Защитные бактерии-симбионты плодовых мушек атакуют рибосомы паразитических ос

Бактерии рода Spiroplasma производят токсичные рибосом-инактивирующие белки (RIP), которые, согласно новому исследованию в PLOS Pathogens, защищают их симбиотических хозяев-мушек от паразитических ос.

Известно, что бактерии Spiroplasma защищают некоторых мушек Drosophila от паразитических круглых червей и ос, откладывающих яйца внутрь мушек. Это один из примеров многих микробных симбионтов, защищающих своих хозяев. Однако механизмы такой защиты плохо изучены.

В более ранней работе Финн Гамильтон, Стив Перлман из Университета Виктории (Канада) и коллеги показали, что штамм Spiroplasma, обнаруженный у Drosophila neotestacea, защищает мушку от круглых червей и производит RIP, атакующий и выводящий из строя рибосомы паразита. В новом исследовании Перлман и Мэтт Баллингер (также из Университета Виктории) изучили, атакуют ли RIP Spiroplasma также и ос.

Баллингер и Перлман подвергли D. neotestacea и D. melanogaster (обычную плодовую мушку) воздействию трёх видов паразитических ос. Часть мушек была заражена видоспецифичными штаммами Spiroplasma, часть — нет. У заражённых Spiroplasma мушек молекулярный анализ рибосом ос выявил ключевые признаки атаки RIP. Встреча с Spiroplasma оказалась смертельной для двух из трёх видов ос; третий вид, паразитическая оса, развивающаяся вне тела хозяина, не пострадал значительно.

Дальнейшие тесты показали, что RIP Spiroplasma атакуют рибосомы ос сразу после их вылупления из яиц, отложенных внутри заражённой мушки. Исследователи также показали, что мушки практически не страдают от побочного повреждения собственных рибосом белками RIP Spiroplasma.

Геном штамма Spiroplasma, заражающего D. melanogaster, содержит гены пяти различных типов RIP. В новом исследовании Баллингер и Перлман обнаружили, что геном штамма, заражающего D. neotestacea, обладает похожими RIP, а также двумя генами RIP, которых нет у штамма D. melanogaster. «Симбионт выяснил, как атаковать двух разных паразитов, не вредя своему хозяину, — говорит Баллингер. — Мы хотим понять, как он это делает, и считаем важной подсказкой то, что штаммы Spiroplasma собирают множество различных генов токсинов в своих крошечных геномах». Это разнообразие может объяснять, почему Spiroplasma защищает D. neotestacea от круглых червей, но не защищает D. melanogaster.

Дальнейшие исследования могут изучить роль токсинов в других защитных симбиотических отношениях и исследовать, как разнообразие токсинов может способствовать эволюции защиты симбионтов от конкретных паразитов.