Lopott génekkel manipulál a parazita

A RIKEN Kutatóintézet számolt be a felfedezésről, amelyet a szakemberük vezette japán kutatócsoport tett: a rovarokat parazitáló húrférgek olyan génekkel manipulálják áldozatuk viselkedését, amelyeket valószínűleg más élőlényektől kölcsönöztek. A kutatásról a Current Biology folyóiratban számoltak be a szakemberek.

Számos parazita hozza magát előnyös helyzetbe azzal, hogy a gazdát manipulálva olyan viselkedésre veszi rá, amely egyébként nem jellemző a fajra, ám a parazita életére nézve hasznos. Jól ismert például a rágcsálókat túlzottan merésszé tevő Toxoplasma, amelynek a macskára van szüksége a szaporodáshoz, vagy a rovarrontó gombák hatására magas ágakra mászó fertőzött, spóraszóró egyedek, illetve a csigák szemében lüktető métely, amely a saját szaporodása érdekében azt éri el, hogy a madarak számára látható helyre menjen a csiga. A húrférgek a gazdát arra veszik rá, hogy bemásszon a számára egyébként halálos közeget jelentő vízbe, hogy ott a féreg kiszabadulva szaporodni tudjon.

A húrféreg a vízben jön világra, vízi rovarok, mondjuk kérészek testében kerül aztán a szárazföldre, ahol türelmesen vár leendő gazdájára, egy ragadozó rovarra, például egy ájtatos manóra. A leendő gazda gyanútlanul elfogyasztja a férget, amely azután fejlődésnek indul és növekszik a szervezetében. Amikor kellőképpen megnőtt, és számára is eljött a szaporodás ideje, elő kell vennie minden manipulátori tehetségét: a kutatók szerint a húrféreg különleges molekulákkal befolyásolja a rovargazda idegrendszerét, azon keresztül pedig viselkedését.

A japán kutatók egy húrféreg (Chordodes fukuii) genomját vizsgálták meg, a génkifejeződést mérték fel, vagyis azt, hogy melyik génjei működnek épp aktívan. Ezt megtették a gazda viselkedését befolyásoló szakasz előtt, közben és utána is. Összesen jó 3000 gén vált aktívabbá akkor, amikor a gazdát manipulálta a féreg, és 1500 vált kevésbé aktívvá ugyanekkor. Megvizsgálták a gazdaállatot – ez esetben ájtatos manókat – is ugyanezen szempontok szerint, ám náluk nem tapasztaltak változást, és nem volt eltérés a féregparazitától mentes egyedekhez képest sem. Úgy tűnik tehát, hogy a húrféreg maga állítja elő azokat az anyagokat, amelyekkel manipulálja a gazda agyát.

A következő lépésben a kutatók megkeresték, hogy honnan eredhetnek azok a gének, amelyek az ájtatos manó befolyásolása során fokozott működést mutattak. „Meglepő módon az ájtatos manó manipulációjában fontos szerepet játszó húrféreg gének igencsak hasonlítottak magának a manónak a génjeire, ez pedig arra utal, hogy horizontális géntranszfer útján jutottak hozzá” – mondta Tappei Mishina, a kutatás vezetője. A horizontális géntranszfer olyan biológiai folyamat, amelyben egy-egy gén átkerül egyik élőlényből egy másikba, de nem szaporodás, öröklődés útján. Evolúciós szempontból igen nagy jelentőségű lehet ez, hisz így mintegy varázsütésre juthat hozzá egy élőlény egy számára különösen kedvező tulajdonsághoz, amelynek révén például könnyen tud alkalmazkodni egy új élőhelyhez.

Összesen mintegy 1400 húrféreg gént azonosítottak, amelyek ájtatos manó eredetűek, de hiányoztak másik húrféreg fajokból, ezeknek a gazdafaja sem ájtatos manó. Ez esetben azonban a rengeteg átvett gén valószínűleg a húrféreg evolúciója során hasonlóképp sok alkalommal kerülhetett át valamely ájtatos manóféléből a féregbe. E gének olyan feladatokat látnak el, amelyek elősegítik a parazita életét, beleszólnak például a gazdafaj fényérzékenységébe, befolyásolják a bioritmusát, stb.

A horizontális géntranszfer az a módszer, amelynek hatására a legtöbb baktérium például gyógyszerrezisztenssé válik. A japán kutatók úgy vélik, azzal, ha a soksejtes lények körében is találnak újabb példákat e génátadás módszerére, azzal magát a folyamatot is jobban meg lehet érteni. A húrférgek révén akár még arra is rájöhetnek, hogy miként zajlik a gének átvétele.