Védett férfiak, hímgyűlölő baktériumok

A Szent István Egyetem első évfolyamos biológus (BSc) hallgatói tudományos ismeretterjesztő írás elkészítését kapták feladatul egyik múzeumi munkatársunktól. A legjobban sikerült munkákat blogunkon is közzétesszük. Elsőként Tóth Rita írását közöljük a mikrobák világának "férfigyűlölőiről", a Wolbachia baktériumokról.

1_kep.jpg

Akár Wolbachia-ikon is lehetne (forrás: http://www.jdsupra.com/legalnews/males-need-not-apply-restaurant-chain-37294/)

Az állatok és élősködőik lebilincselő fegyverkezési versenye mindenkinek beindítja a fantáziáját, hiszen egyes küzdelmek az emberi képzelőerő határait súrolják. Léteznek fehérjék, melyek átalakulva félelmetes ellenségévé válnak állatnak és embernek egyaránt. Egyes férgek lárvái befolyásolják a rovargazda viselkedését, amelyben fejlődnek, de erre akár még a sokkal egyszerűbb felépítésű vírusok is képesek. Gondoljunk csak a veszettségre, mely – ha nem is úgy zajlik le, mint Stephen King horror-regényében, a Cujo-ban – kétségtelenül észveszejtő. Más vírusok – mint a baktériumokat fertőző bakteriofágok – olyanok, mintha egyenesen valami sci-fiből kerülnének elénk.

 2.jpg

Bakteriofág (forrás: https://www.flickr.com/photos/havoc0311/5586595514/in/photostream/)

Szexista baktériumok

Mi történik, ha egy parazita a végletekig hímgyűlölő (androfób)? Ha úgy gondolja, gazdája populációjában nincs szükség hímekre? A Wolbachia nemzetségbe tartozó baktériumok bizonyos törzsei ízeltlábúak sejten belüli (intracelluláris) élősködői. Az ide tartozó különböző törzsek a reproduktív parazitizmus módjainak valóságos tárházát alkalmazzák más-más gazdafajok szervezetében, azaz a szaporodásukat befolyásolják egészen elképesztő eszközökkel. Ezek az élősködők anyai ágon adódnak tovább a következő nemzedéknek, a petesejten keresztül juthatnak az utód sejtjeibe. Elfogultságuk révén pedig természetesen a nőstények létszámának javára tolják el a populáció ivararányát. Így akár Merle pár évtizeddel ezelőtt megjelent, Védett férfiak című fikciójára emlékeztető helyzet is kialakulhat. Hiába hangzik jól a mű címe, a történet már nem annyira kellemes: vírusos járvány tizedeli az Egyesült Államok nemzőképes férfilakosságát, aminek következtében igen hamar felborul az egyensúly a két ivar között. Könnyű megtalálni a párhuzamot a regényben megjelenő probléma és a Wolbachia-törzsek által előidézett változások között.

3.jpg

Wolbachia fertőzött sejt elektronmikroszkópos képe (forrás: Scott O'Neill, Wikimedia Commons)

Hogyan képesek baktériumok ilyen nagymértékű változást generálni?
A Wolbachia baktériumok különféleképpen befolyásolják a gazdaszervezetek szaporodási rendszerének működését. Leggyakrabban citoplazmás inkompatibilitást okoznak a párosodó felek között, ami eredménytelenné teszi egy fertőzött hím és egy nem fertőzött vagy más baktériumtörzset hordozó nőstény gazdaegyed párosodását. Ez óriási előnyhöz juttatja a sejtjeikben Wolbachia-kat hordozó nőstényeket az egészségesekkel szemben: kedvükre válogathatnak az udvarlók közül, mivel továbbra is akármelyik hímmel képesek eredményesen párosodni.

A gazdaszervezet manipulálásának szintén gyakori módja a feminizáció. A genetikailag hímnemű egyedeket mindenféle műtét nélkül, csupán anyagcseréjük befolyásolásával képesek funkciójuk és testfelépítésük szerint is nőstényekké változtatni. A gömbászkáknál ez a folyamat már annyira előrehaladt, hogy egyes populációkban már nem lehet Wolbachia-mentes egyedet találni. Vajon miért életképesek még mindig ezek a csoportok? A fegyverkezési verseny csodálatra méltó példája, hogy olyan génváltozatok jelentek meg bennük, amelyek képesek gátolni a parazitáik manipulációit. Így azok az állatok lesznek nőstények, amelyekben a baktériumok zavartalanul működhetnek, azok pedig, amelyekben kifejeződik az a bizonyos Wolbachia-gátló gén, tudnak valóban hímként működni.

Amihez igazán nem kellenek hímnemű egyedekre, az a szűznemzés (parthenogenesis). A jelenség, amely számunkra elképzelhetetlen, néhány fajnál teljesen természetes. A petesejt tartalmaz minden szükséges információt az utód kifejlődéséhez. Az, hogy alacsonyabb rendű élőlények képesek így szaporodni, talán nem is annyira meglepő. De gerinceseknél, halaknál, kétéltűeknél és gyíkoknál is megfigyelték már ezt a folyamatot. Egyes darazsaknál a nőstény a benne élősködő Wolbachia baktériumok segítségével egymaga képes utódokat nemzeni, ráadásul ezek mindegyike nőstény lesz. Valódi nemi megkülönböztetés.

Már az előző esetekből is tisztán látszik, milyen hatékonyan taktikáznak ezek az aprócska machinátorok. A legmesszebb mégis a hímöléssel (male killing) mentek el – ez már igazán kegyetlenség, nem igaz? Azok a törzsek, melyek erre a módszerre esküsznek, nem vesződnek a fentebbi bonyolult műveletekkel, egyszerűen elpusztítják a hím zigótákat a megtermékenyítés után. Ennek eredményeképp szintén csak fertőzött nőstények születnek a következő nemzedékben, akik ugyanígy adják majd tovább élősködőiket lányaiknak.

A Wolbachia és mi

Nem lenyűgöző ez a sokszínűség? A különféle baktériumtörzsek jelenléte gyakran előnyös gazdáikra nézve, sőt előfordul, hogy hordozóik életképtelenek lennének nélkülük. Mondhatjuk, hogy amivel kapcsolatba kerülnek, azt egészen biztosan megbolygatják. Nem lennénk emberek, ha ezt nem próbálnánk a saját javunkra fordítani. Biológiai, orvosi kutatások tanulmányozzák a Wolbachia-törzseket, mert segítségükkel olyan humán betegségeket győzhetünk le, mint a trópusi dengue-láz (ejtsd: dengi), a malária, vagy a fonalférgek által okozott elefantiázis és folyóparti vakság. Vírushordozó rovarok kordában tartása vagy a humán kórokozók ártalmatlanná tétele is lehetségessé válhat. Habár számos részletet még homály fed, egy dolog mindenesetre kétségtelen: ezek a parányi élőlények és a bennük rejlő jövőbeli lehetőségek méltóak a figyelmünkre.

Tóth Rita, Szent István Egyetem, Állatorvos-tudományi Kar, 1. évfolyamos biológus (BSc) hallgató

A bejegyzés trackback címe:

http://mttmuzeum.blog.hu/api/trackback/id/tr348267594

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben.

Futóbolond 2016.01.18. 14:57:57

Tisztelt Munkatárs!
Kérem, szíveskedjen eljuttatni az alábbiakat Tóth Ritához.
Köszönettel: Dr. Balogh István

Tisztelt Tóth Rita,
Gratulálok a minőségi és érdekes ismeretterjesztő cikkhez!
Önkéntes vállalásként az amerikai mikrobiológiai társaság jószolgálati nagyköveteként dolgozom már egy éve. Feladatom többek között az is, hogy felfigyeljek a tehetségekre, és segítséget nyújtsak az ASM (negyvenezer fős tagsággal rendelkező nemzetközi szervezet) lehetőségeinek igénybevételéhez. Kérem, jelentkezzen e-mailben, vagy telefonon!
Üdvözlettel: Dr. Balogh István
baloghi.bp@gmail.com
06 30 431 6881
LinkedIn: www.linkedin.com/in/istvan-balogh-5058b744

múzeum 2016.01.19. 09:10:35

Tisztelt Dr. Balogh István!
Köszönjük a hozzászólást, továbbítottuk.

Látogasd meg honlapunkat, lájkolj és kövess minket! Facebook, Google+, Twitter, YouTube, Tumblr, Pinterest

Mtmagyar.jpg

 

greenfo_logo_uj_fekvo.JPG

mti_hirfelhasznalo.jpg

szabaduloszoba_oldalsav_banner.jpg

 

Hirdetés

Facebook oldaldoboz

Friss témák

Szerzők

Információk, ajánlók

pinterest_blogra.jpg

google_plusz_gomb_blogra_200.jpg

 

 

Látogassatok el ide is!

 

okologia_blog.JPG

További blogjaink:

bogaraskonyv_200.jpg

lepkésskonyvek_200.jpg

vasilogo.jpg

Állatvilág magazin

allatvilag-2016-1.jpg