“蜘蛛侠”现实版:蜂蛰改变基因
新华网北京10月11日电 据新华国际客户端报道,科幻电影《蜘蛛侠》中的主角被蜘蛛咬了一口后就获得了奇特的能力,现在科研人员发现这种情节真实地在自然界中发生,有一种寄生蜂会把卵注入毛毛虫中,而毛毛虫被蜂蛰后如果大难不死,会获得新的基因和相应能力,成为天然的“转基因”生物。
法国弗朗索瓦·拉伯雷大学的让—密歇尔·德列津(Jean-Michel Drezen)等人在新一期《科学公共图书馆遗传学》(PLOS Genetics)上报告说,在研究寄生蜂与蝴蝶及其幼虫毛毛虫之间的关系时发现了这种现象。
有些寄生蜂会通过蛰刺毛毛虫而将卵产在其体内,这些卵会在毛毛虫体内孵化并以其为食,最后从毛毛虫的尸体中飞出。为了对抗毛毛虫的免疫系统,寄生蜂在蛰刺时会送入一种茧蜂病毒,它能扰乱毛毛虫细胞内的蛋白质支架结构。
研究人员在对比基因数据库时发现,现在许多蝴蝶和飞蛾的基因组内都含有这种茧蜂病毒的DNA片段。这说明曾经有一些毛毛虫被蛰刺后大难不死,还把茧蜂病毒的基因融入了自己的基因组中,并传递给了后代。
对真实的毛毛虫样本进行的分析不仅证实了这一点,研究人员还发现毛毛虫基因组中含有一些来自寄生蜂的基因,说明茧蜂病毒还充当了载体的角色,将一些寄生蜂基因送给了毛毛虫。而所有这些基因的变化,不过是源于寄生蜂的一蛰。
“我不敢相信”,德列津说,“我们完全没有料到会发现这种现象”。
这些因蛰刺而送入的新基因之所以能在毛毛虫和蝴蝶中传承下来,是因为毛毛虫会因此拥有新的能力。有一种杆状病毒会通过污染毛毛虫的食物树叶而让它们得病,但它要在毛毛虫体内发挥作用,也要用到细胞中的蛋白质支架结构。前面提到茧蜂病毒会扰乱这种蛋白质支架结构,毛毛虫在整合了来自茧蜂病毒的基因后,因祸得福而获得了抵御杆状病毒的能力。
这与《蜘蛛侠》的情节多么相似,都是被叮咬一口之后基因就发生了改变,并随之而获得了新的能力。当然,发生在毛毛虫身上的变化,还无法与电影中夸张的展现相比。但这切实说明,基因的跨物种转移在自然界中是存在的,“转基因”也是自然现象之一。
在前不久公布的“搞笑诺贝尔奖”今年获奖者中,获得生理学与昆虫学奖的哥们为科学献身,让蜜蜂叮了自己身上25个地方,比较哪些地方疼哪些地方不疼。联系到本项研究,似乎有必要先把那哥们关起来查一查基因有没有变异。(记者黄堃,新华国际客户端报道)