科学家们发现了线虫是如何分享危险记忆的

线虫的平均寿命以天为单位,它需要掌握一切技巧,以确保自己和后代在生命的游戏中取得成功。研究人员最近发现,蛔虫能够警告后代和该物种的其他个体避免一种危险的细菌。

很多线虫都是极端微生物,这意味着它们可以在对大多数其他动物来说是致命的环境中茁壮成长。但是蛔虫仍然容易受到一些威胁,比如细菌感染。在最新的研究中,普林斯顿大学的分子生物学家和遗传学家研究了秀丽隐杆线虫是如何“水平”地将回避记忆转移给不相关的动物的,而不是通过遗传。该团队的研究发表在上周的《细胞》杂志上。

当蛔虫吃了一种看起来像食物的有害细菌并受到感染时,就会产生回避记忆。在最近的实验中,这种细菌是铜绿假单胞菌,这种细菌可能是线虫和其他动物的病原体。在人体内,这种细菌会感染血液,导致肺部肺炎。根据美国疾病控制与预防中心的数据,2017年,铜绿假单胞菌在美国造成了3万多人感染,近3000人死亡。

“我们发现一个蠕虫可以学会避免这种致病性细菌,如果我们蜗杆磨碎,甚至只使用媒体的蠕虫是游泳,和给媒体或crushed-worm溶解产物天真的蠕虫,这些虫子现在学会避免病原体,”普林斯顿大学遗传学家、该研究的合著者科琳·墨菲在大学新闻发布会上说。

此前的研究表明,线虫可以通过RNA在几代内共享信息。2017年,巴塞罗那科技学院的遗传学家本·雷纳(Ben Lehner)说:“这与遗传不完全一样,因为每一代遗传这些变化的机会都在减少。”“这是一种遗传,但错误率很高。”

当这种细菌感染秀丽隐杆线虫时,一些蛔虫会在其肠道中吸收一些这种细菌的RNA。然后,这些线虫的后代不知何故知道了这种细菌的威胁并避免了它。

最近的研究小组试图了解是什么让蠕虫在基因层面上避开细菌——危险的记忆以某种方式在蠕虫之间传递。他们发现一种叫做逆转录转座子的遗传元素是罪魁祸首。缺乏特定的逆转录转座子Cer1的线虫既不能学会避开这种细菌,也不能将这种意识传递给后代或其他个体。

“墨菲等人的发现是令人激动的,”马萨诸塞大学的分子生物学家克雷格·梅洛(Craig Mello)说,他没有参与最近发表在普林斯顿的这篇论文。“在越来越多的研究中,这是另一个有趣的插曲,这些研究表明,系统RNA信号影响行为代代相传,如果这项研究是正确的,现在甚至是水平的。”

研究小组的结果发现,水平记忆转移只在线虫接触到铜绿假单胞菌时起作用,而不是其他细菌。线虫已经学会了一种中和这种特定细菌的方法,并且可以与其他细菌分享这种知识。但他们发现,这种知识只能保留四代,这对于蠕虫的长期记忆来说并不坏。

作者:是柚子呀,如若转载,请注明出处:https://eozlab.com/zirankexue/shengwu/1488.html