إيهاب محمد زايد- مصر
لطالما سقطت العث(اليرقات) والفراشات ضحية لتهديدين قاتلين: الدبابير الطفيلية والفيروسات ، التي تقاتل بعضها البعض على مضيفيها من قشريات الأجنحة. الآن ، تظهر دراسة جديدة أن بعض الفيروسات تنقل أسلحتها إلى العث والفراشات المصابة ، وتسلحها بالجينات لصنع بروتينات قاتلة للطفيليات.
تضع العديد من أنواع الدبابير والذباب بيضها داخل حشرات أخرى ، مما يمنح صغارها مصدرًا للغذاء ومكانًا آمنًا للنمو – ويقتل العائل في هذه العملية. ولكن على الرغم من أن العث والفراشات هي مضيفات مفضلة ، فقد أظهرت بعض الأنواع ، بما في ذلك ديدان الحشد والديدان القارضة وفراشات الملفوف ، مقاومة غريبة لعدد كبير من طفيليات الدبابير ، مثل Cotesia vanessae و C. kariyai.
تساعد الفيروسات القاتلة العث والفراشات على محاربة الدبابير الطفيلية.اشارت الي هذا الكاتبة العلمية منة الله إبراهيم لمجله العلوم الامريكيهAAAS.
لمعرفة ما كان يحدث ، قامت عالمة الحشرات مادوكا ناكاي وفريقها في جامعة طوكيو للزراعة والتكنولوجيا بإصابة يرقات دودة الحشد الشمالية بفيروس جدري شائع قبل إدخال الحشرات غير الناضجة إلى أنواع مختلفة من الدبابير الطفيلية. في حين استسلمت اليرقات غير المصابة للطفيليات ، فإن اليرقات المصابة – وبلازماها – تقتل كل طفيلي تقريبًا ، باستثناء الطفيلي ذو السلة الشرنقة Meteorus pulchricornis. حدد الباحثون بعد ذلك نوعين من البروتينات في ديدان الجيش المصابة ، والتي أطلقوا عليها اسم عامل قتل الطفيليات (PKF) ، والتي اعتقدوا أنها قد تكون سامة للطفيليات.
بعد ذلك ، اكتشف عالم أمراض الحشرات سلفادور هيريرو وزملاؤه في جامعة فالنسيا جينات في كل من الفيروسات التي تصيب الحشرات ومضيفات العثة والفراشات التي يمكن أن تصنع PKFs. اقترح تحليل شجرة عائلة lepidopteran أن جينات PKF قد تم نقلها عدة مرات من الفيروسات إلى lepidopterans. يقول هيريرو: “ما لا يقتلك يجعلك أقوى”. “نجت الحشرة من الإصابة بالفيروس ، واكتسبت أحد هذه الجينات ، ولديها الآن حماية ضد عدو آخر ، الطفيل”.
لإثبات أن بروتينات PKF هي التي تسبب القتل ، قام عالم الأحياء الجزيئية ديفيد ثيلمان وزملاؤه من جامعة كولومبيا البريطانية ، بإصابة ديدان جيش بيرثا بنوعين من الفيروسات البكورية ، MacoNPV-A و MacoNPV-B. ووجدوا أن ديدان الحشد المصابة نجحت في مقاومة طفيليات يرقات الدبابير البراكونيد (C. vanessae). وفي الوقت نفسه ، كانت ديدان حشد البنجر ، التي تصنع جيناتها PKFs ، قادرة أيضًا على قتل الطفيليات. كتب الباحثون في دورية Science اليوم أنه عندما قام العلماء بإخراج الجينات التي أنتجت PKFs في ديدان جيش البنجر ، نجا العديد من الطفيليات ، مما يشير إلى أن PKFs كانت مسؤولة عن موت الطفيليات.
لمعرفة كيف تقتل PKFs الطفيليات ، كشف العلماء يرقات دبور البراكونيد لدودة حشد البنجر وأصابوا بلازما دودة الحشد الشمالية. تشير شظايا الحمض النووي وجزيئات الإشارات في الخلايا المكشوفة إلى أن PKFs تسببت في انفجار الخلايا المصابة.
“لقد توصلنا جميعًا إلى هذه الجينات من اتجاهات مختلفة قليلاً. أدى وضع بحثنا معًا إلى إنشاء هذه القصة الشيقة للغاية حول سباق التسلح البيولوجي الذي يحدث على نطاق واسع جدًا بين العديد من مسببات الأمراض والدبابير والمضيفين ، والتي نعرف الآن أنها تقاوم أيضًا “، كما يقول ثيلمان.
لكن الباحثين وجدوا أيضًا تطورًا مثيرًا للاهتمام – ينتقل واحد على الأقل من الفيروسات التي تؤوي PKF إلى العث والفراشات عن طريق طفيلي سلة شرنقة ، مما يحمي الدبور الذي تستطيع يرقاته النجاة من هجومه. يشير ذلك إلى أنه على الرغم من أن PKF يمكن أن تساعد قشريات الأجنحة ، فإنها قد تمنح أيضًا ميزة لبعض الدبابير الطفيلية.
يجب أن يساعد العمل الجديد الباحثين في فهم سبب مقاومة العث والفراشات للطفيليات المستخدمة كمبيدات حشرية للمحاصيل والغابات ، كما يقول هيريرو. ولكن عندما يتعلق الأمر بالفهم الكامل لتعقيد سباق التسلح التطوري هذا ، فإن العديد من الأسئلة تظل بلا إجابة ، كما يقول ثيلمان. على سبيل المثال ، ما زال فريقه لا يعرف سبب وجود جينات لبعض الفيروسات لـ PKF والبعض الآخر لا يمتلكها. كما أنهم لا يعرفون ما إذا كانت جميع PKFs تعمل بنفس الطريقة.
يقول مايكل ستراند ، عالم الحشرات في جامعة جورجيا والمتخصص في التفاعلات بين الطفيليات والمضيف: “أعتقد أن هذه خطوة أولى جيدة”. ويضيف ، من خلال تحديد هذه البروتينات الجديدة ، مهدت الدراسة الجديدة الطريق لعمل مهم في المستقبل. في غضون ذلك ، يخطط الباحثون للتحقيق في مكان حدوث تفاعلات الطفيليات المضيفة للفيروسات عادةً في البرية. إنهم يريدون أيضًا تعقب أهداف PKF المحددة – ومعرفة ما إذا كانت أي جينات أخرى تلعب دورًا سامًا مماثلًا.
More Stories
يوم اليتيم بآداب المنوفية… احتفالية إنسانية بروح العيد ترسم البهجة في قلوب الأطفال
مروة أبوسالم حين تتحول الإنسانية إلى رسالة والإعلام إلى نور يصنع الأمل
التطوع:صناعة البطل الحقيقي