王玉凤教授团队揭示沃尔巴克氏体诱导雄蝇果蝇生殖缺陷的代谢机制

来源:作者:林磊发稿时间:2021-08-26浏览次数:

近日,国际著名学术期刊《PLoS Pathogens》发表了我院王玉凤教授团队的关于共生菌沃尔巴克氏体(Wolbachia)诱导雄性果蝇生殖缺陷的代谢机制的最新研究成果(https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009859)。

Wolbachia是一类广泛分布于陆生节肢动物体内的细胞内共生菌,可通过雌性宿主的卵传递给子代,因此它们感染宿主后,常表现为操纵昆虫宿主的繁殖方式,以增加它们的传播机会。细胞质不亲和(CI)是Wolbachia感染昆虫宿主后引起的最常见表型,即当Wolbachia感染的雄性与正常(未感染)雌性交配后,会导致胚胎死亡,这说明Wolbachia感染对昆虫的影响主要在父系。研究人员首先运用了比较代谢组学方法,在感染和未感染的雄性果蝇中鉴定出414种潜在的差异代谢物,这些代谢物涉及34条代谢途径。然后,通过靶向代谢组学和生物化学分析证实,Wolbachia感染显著增强了雄性果蝇中的糖代谢和脂代谢途径。进而通过基因过量表达和透射电子显微镜(TEM)等技术,发现相关代谢途径关键基因过量表达确实可导致雄性果蝇生殖缺陷,在Wolbachia感染的雄性果蝇中,能量消耗和氧化应激增强,精子发生过程中线粒体衍生的副核发育受损。这些可能是Wolbachia通过代谢途径引起雄性宿主生殖缺陷的主要原因。

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图1.Wolbachia诱导的代谢变化引起雄性果蝇生殖缺陷的机制图.

该研究受到国家自然科学基金(No. 31872288)和国家重点研究开发项目(2018YFE0110800)的资助,博士研究生张华豹为第一作者,华中师范大学为论文的第一完成单位。