Na Zemi existuje veľa parazitov, ktoré majú schopnosť prevziať kontrolu nad svojim hostiteľom. Výskumníci z inštitútu RIKEN v rámci svojej novej štúdie zistili, ako to tieto parazity dokážu.
Najsofistikovanejší spôsob kontroly svojich hostiteľov majú strunovce, červy, ktoré sa rodia vo vode. Po narodení sa dostávajú do tela rôznych vodných živočíchov. Strunovce čakajú kým sa tento živočích nedostane na súš a kým ho nezožerie suchozemský predátor, napríklad cvrček alebo modlivka.
V tele suchozemského tvora začína tento parazit rásť a nakoniec aj ovládne telo tohto hostiteľa. Keď je plne vyvinutý, parazit nanúti hostiteľa, aby skočil do vody. Častokrát býva tento krok pre hostiteľa smrteľný. Vo vode sa vyvinutý strunovec rozmnožuje a začína cyklus nanovo.
Predchádzajúce štúdie naznačovali, že strunovce dokážu ukradnúť biologické signálne cesty hostiteľa a donútiť ho, aby kráčal za svetlom. V praktických podmienkach to hostiteľa donúti kráčať k vode. Výskumníci veria, že kontrolu hostiteľa strunovce dosahujú napodobnením jeho centrálnej nervovej sústavy, no ako to dokázali ostávalo až doteraz záhadou.
Výskumníci v novej štúdii analyzovali genetickú expresiu strunovca druhu Chordodes pred, počas a po napadnutí svojho hostiteľa, v tomto prípade modlivku. Podarilo sa im objaviť 3-tisíc génov, ktoré sa počas manipulovania hostiteľa prejavovali viac a 1500 génov, ktoré sa prejavovali menej. Expresia génov v mozgu modlivky sa nezmenila.
“Mozog infikovanej modlivky bol na nerozoznanie od mozgu neinfikovanej modlivky,” tvrdia vedci.
Kradnutie génov
Z tohto objavu vyplýva, že strunovce produkujú svoje vlastné proteíny pre manipuláciu s nervovým systémom hostiteľa. Výskumníci zároveň odhalili aj to, že veľa génov, ktorými by strunovce mohli modlivku manipulovať, boli podobné génom modliviek. Na základe toho naznačujú, že strunovce tieto gény mohli “ukradnúť” pomocou procesu horizontálneho prenosu genetickej informácie.
Horizontálny prenos genetickej informácie je biologický proces, počas ktorého dochádza k prenosu génov z jedného organizmu do druhého, ale nie cez reprodukciu. Evolučne môže mať tento proces vážne dôsledky, pričom organizmu dovoľuje získať nové gény alebo funkcie rapídne. Potenciálne mu tak umožňuje prispôsobiť sa na nové prostredie alebo životný štýl.
To, že ide o horizontálny prenos genetickej informácie podporilo aj ďalšie vyšetrovanie. Výskumníci odhalili viac ako 1400 génov strunovca, ktoré sa zhodovali s génmi modlivky. Autori štúdie veria, že gény, ktoré ovplyvňujú neuromoduláciu, príťažlivosť za svetlom či cirkadiánne rytmy, hrajú dôležitú úlohu pri manipulovaní hostiteľa.
Horizontálny prenos genetickej informácie je jedným z hlavných spôsobov, ako baktérie získavajú odolnosť voči antibiotikám. Autori štúdie vysvetľujú, že ak by sme našli viac príkladov tohto procesu, mohli by sme lepšie pochopiť ako funguje a ako funguje evolúcia ako taká.
