Wolbachia и парадокс регуляции роста

Несмотря на то, что вид Wolbachia pipientis был описан в 1936 году, эта бактерия остаётся малоизученной. Это связано с её взаимоотношениями с хозяевами. Wolbachia живёт внутри клеток 40% членистоногих, в основном насекомых, в рамках настолько сложного симбиоза, что она больше не может существовать самостоятельно. «Угадать, что нужно для её выращивания и манипуляций вне хозяина, может быть невозможно», — говорит Луиш Тейшейра, главный исследователь IGC. До сих пор, несмотря на многочисленные попытки, никому не удалось культивировать эту бактерию или модифицировать её генетическую последовательность.

Генетический подход на модельном организме

Исследовательская группа сосредоточилась на звёздном виде-хозяине — Drosophila melanogaster (плодовая мушка), классическом объекте генетики. Учёные провели скрининг более тысячи мух в различных условиях, чтобы найти новые сверхпролиферативные мутанты Wolbachia. «Это не было бы достигнуто так легко на других организмах: работа с модельным организмом, таким как плодовая мушка, была необходима», — отмечает Элвеш Дуарте.

Рост, стоимость и польза для хозяина

Wolbachia зависит от размножения хозяина для передачи от матери к потомству. Скорость её роста определяет вред для хозяина и шансы на элиминацию. Команда обнаружила, что противовирусная защита, которую бактерия обеспечивает мухе, зависит от её количества в момент заражения, тогда как вред связан с тем, насколько быстро она растёт во взрослом хозяине. «Это позволяет нам разделить эти две переменные: пользу и стоимость. И отсюда мы можем думать о новых способах получения Wolbachia, которая обеспечивает защиту, но не слишком вредна», — объясняет Тейшейра.

Перспективы для борьбы с вирусами

Вирусы, вызывающие лихорадку денге, зика или жёлтую лихорадку, распространяются по миру. Исследования уже используют Wolbachia в комарах для контроля распространения вируса денге. «Но в долгосрочной перспективе мы не уверены, насколько это будет эффективно. Поэтому важно понять, как мы можем улучшить эту стратегию», — отмечает Луиш. Изучение генетической основы пролиферации Wolbachia — это путь к пониманию фундаментальной биологии, лежащей в основе её взаимодействия с хозяевами.