Бактерия вольбахия-убийца мужского пола

«Таинственная эпидемия уносит жизни младенцев мужского пола. Уцелевшие мальчики на глазах матерей превращаются в девочек или в уродов-интерсексов. Девушки рожают без зачатия, а супружеские пары поражены бесплодием...» Похоже на начало романа обезумевшего писателя-фантаста, не правда ли? Однако это не беллетристика, а реалистическая реконструкция событий, которые могли бы произойти, если бы человечество подхватило инфекцию, уже поразившую сотни тысяч видов животных.

Нет нет нет! Сразу предупрежу, что не стоит баррекадировать окна-двери и бежать в аптеку покупать лекарства от новой эпидемии! Нам эта эпидемия не грозит, нам своих хватает. Ну надо же было Вас как то заинтересовать, чтоб прочли данную публикацию?

К счастью для нас, вольбахия за более чем 100 млн лет своего существования так и не сумела приспособиться к жизни в организме млекопитающих. Хотя справедливости ради стоит заметить, что в лабораторных условиях к счастью или сожалению, но учёные смогли вырастить их в культуре человеческих клеток... А вот другим повезло меньше. По не которым данным, бактериями рода Wolbachia инфицировано около 20 % всех видов насекомых, а также многие виды других групп членистоногих и филярий. Основные эффекты, индуцируемые бактериями рода Wolbachia: Андроцид — дегенерация эмбрионов мужского пола некоторых жуков, бабочек и мух. Партеногенез — изменение хода развития яиц у некоторых наездников, приводящее к появлению в потомстве исключительно самок. Механизм действия таких линий вольбахий основан на остановке первого митотического деления гаплоидной (то есть неоплодотворенной) зиготы после метафазы. В результате происходит удвоение хромосом и формируется женский диплоидный эмбрион, а не мужской гаплоидный. Феминизация — процесс превращения самцов некоторых чешуекрылых и мокриц в самок путём ингибирования развития андрогенной железы и выработки андрогена, а также подавления действия андрогена на клетки-мишени. Помимо этого у бактерии есть и вторая феминизирующая особенность: после искусственной пересадки вольбахий самцы-реципиенты приобретают фенотип интерсексов, что связано с действием бактерий на уже развитую андрогенную железу. Цитоплазматическая несовместимость— проявляется в быстрой дегенерации эмбрионов, полученных путём оплодотворения яйцеклеток инфицированным самцом. Цитоплазматическая несовместимость является самым распространенным эффектом, вызываемым вольбахией, и бывает односторонней и двусторонней. Односторонняя наблюдается при скрещивании зараженных самцов и незараженных самок — происходит полное или частичное разрушение мужского хромосомного набора после оплодотворения. Двусторонняя несовместимость наблюдается, если самка и самец инфицированы различными штаммами вольбахии, при этом наблюдается почти полная репродуктивная изоляция. Однако если самка заражена тем же самым штаммом вольбахии, что и самец, отцовские хромосомы не разрушаются, и из яйца развивается нормальная зараженная особь.

Убиваем мужскую часть населения

 К стати, Вольбахия не может жить вне клеток хозяина и передается «вертикально» — от матери к ее детям, проникая в яйцеклетки зараженных самок. И именно по этому действует очень изощрённо и интересно. В конце 90-х годов российские ученые обнаружили, что в кладках, отложенных двухточечной божьей коровкой, личинки часто вылупляются только из половины яиц, причем все вылупившиеся насекомые — самки. Оставшиеся яйца, содержащие бренные останки нерожденных «божьих бычков», немедленно пожираются их сестрами. Доказано, что причина гибели мужских зародышей — бактерия вольбахия, однако до сих пор не известно, как именно она их убивает и как отличает самцов от самок. И бывает такая ситуация, что из за этой бактерии катастрофически сокращается популяция "мужского населения". Однако как оказывается- для выживания популяции бывает достаточно очень не большого числа самцов. Бывает такакая ситуация, что на одного самца приходится по 100-200 самок! Но как бы это странно не было- бактерия "предусмотрела" даже вариант с полным вымиранием! Иногда вольбахии удается извести всех самцов поголовно, и даже это не приводит к вымиранию хозяев, потому что самки, подчиняясь таинственным «приказам» вольбахии, начинают размножаться партеногенетически — без оплодотворения («партеногенетический» по-гречески означает «деворожденный»). Некоторые виды ос, у которых зараженность вольбахией носит поголовный характер, полностью утратили способность к нормальному половому размножению и не возвращаются к нему, даже если их вылечить тетрациклином. Еще более изощренно поступает вольбахия с некоторыми наземными ракообразными — мокрицами. Разновидность вольбахии, живущей в мокрицах, научилась превращать генетических самцов в самок. У мокриц мужского пола имеется особая железа, выделяющая андрогенный гормон. От наличия или отсутствия этого гормона зависит, по какому пути пойдет развитие зародыша — мужскому или женскому. Вольбахия подавляет работу андрогенной железы на ранней стадии развития животного, в результате чего из зародыша с мужским набором хромосом развивается самка. Хромосомы у нее при этом остаются мужскими! Потомство «ложной самки» на 100% состоит из таких же «ложных самок». Если молодую «ложную самку» накормить тетрациклином, она превращается в интерсекса — животное со смесью мужских и женских черт. Если же вылечить взрослую «ложную самку», она остается самкой, но начинает производить на свет исключительно одних самцов.

Не даём размножаться другим. 

Но верите или нет, но это ещё не всё! Мало того, что она решила ввести матриархат, так ещё и не даёт размножаться здоровым самкам! Конечно, это так же вполне логично. Т.к. чем больше самка произведёт заражённого потомства- тем большее число особей будет заражено. Именно по этому Вольбахия научилась повышать плодовитость больных самок и делать практически бесплодными не зараженных. Задача сравнительно проста, но как удается бактерии влиять на плодовитость тех самок, которые ею не заражены? Оказалось, что бактерия использует в качестве своего орудия зараженных самцов. Яйцеклетки здоровых самок, оплодотворенные спермой зараженного самца, погибают; однако тот же самец может успешно оплодотворить любую зараженную самку, и их потомство (естественно, тоже зараженное) будет вполне жизнеспособно. Это явление, получившее название «цитоплазматическая несовместимость» — одна из самых интригующих загадок вольбахии. Какую удивительную манипуляцию проделывает этот микроб со сперматозоидами зараженного самца, что они становятся неспособны оплодотворить здоровую яйцеклетку, но полностью сохраняют способность к оплодотворению яйцеклеток зараженных? Сложность проблемы усугубляется еще и тем, что внутрь сперматозоида вольбахия проникнуть не может — он для этого слишком мал.

Ну вот кажется как и всё. Что хотелось  сказать. Надеюсь сможете осилить всю петицию. От себя добавлю, что наверное данный микроорганизм как раз и доказывает, что размер не имеет значение! Как и у всех бактерий, геном вольбахии состоит из единственной хромосомы — кольцевой молекулы ДНК, отдельные участки которой являются генами микроба. Но этой одной хромосомы достаточно, чтоб истребить половину (мужскую половину) населения, заставить изменить пол, изменить поведение... Просто вдумайтесь в это. Не знаю как Вам, но для меня лично данный пример доказывает, что не всё так просто в этом мире... К стати, ещё одна порция информации к размышлению. Утверждение о том, что вольбахия не может жить в организме человека и поэтому не опасна для нас, не совсем точно. Вольбахия не может жить непосредственно в клетках нашего тела, однако она обитает в клетках паразитических червей — филярий, которые могут жить в тканях млекопитающих, в том числе человека. Филярии вызывают у людей ряд опасных заболеваний — филяриатозов. Черви поражают подкожную клетчатку, внутренние органы (в том числе сердце), глаза. Некоторые филярии вызывают так называемую слоновость — чрезмерное разрастание клетчатки, отчего рука или нога может непомерно раздуться. Некоторые особенности и симптомы филяриатозов определяются не самими червями-паразитами, а продуктами жизнедеятельности вольбахии, живущей в тканях червя. Переносчиком филярий являются насекомые. Не исключено, что именно от насекомых эти паразитические черви когда-то (около 100 млн лет назад) «заразились» вольбахией. Но отношения вольбахии с филяриями совершенно иные, чем с насекомыми. Между червем и бактерией установились полная любовь и взаимопонимание. Вольбахия стала полезным сожителем (симбионтом) филярий. Черви, «вылеченные» от вольбахии, сильно страдают: у них резко снижается плодовитость и растет смертность. Когда этот факт был обнаружен, ученые и медики преисполнились больших надежд. Может быть, удастся вылечить человека от филяриатоза, «вылечив» его филярий от вольбахии? Ведь извести вольбахию гораздо легче, чем самого червя (круглые черви, к которым относятся филярии, отличаются необыкновенной стойкостью ко всякой химии). К сожалению, эти надежды оправдались только частично. Уничтожение вольбахии тетрациклином действительно снижает число и плодовитость червей-паразитов, но все-таки не приводит к их полному истреблению.

материалы из открытых источником в том числе  Qbik.club

Рейтинг публикации:

6

Комментарии (0) | Распечатать

Добавить новость в: