Wolbachia

פֿון װיקיפּעדיע
שפּרינג צו: נאַוויגאַציע, זוכן
Wolbachia
צעלן פֿון Wolbachia אין אַ װירט צעל
צעלן פֿון Wolbachia אין אַ װירט צעל
וויסנשאַפֿטלעכע קלאַסיפֿיקאַציע
קעניגרייך: באקטעריעס
שטאַם: Proteobacteria
קלאַס: Alphaproteobacteria
סדר: Rickettsiales
פֿאַמיליע: Anaplasmataceae
מין: Wolbachia
Hertig, 1936

Wolbachia ("װאָלבאַכיאַ") איז אַ פּאַראַזיטישע באַקטעריע, װאָס אינפֿיצירט אַ סך זגאַלן פֿון אַרטראָפּאָדן און אױך פֿון פּאַראַזיטישע רונדע װערעם. זי װױנט אינעװײניק אין צעלן פֿון איר װירט און מאָדיפֿיצירט זײַנע געשלעכטלעכע אײגנשאַפֿטן אָדער צוגעפּאַסטקײט. אָן אַ װירט קאָן זי נישט לעבן, דאָס הײסט אַז זי איז אַן אָבליגאַטאָריש ענדאָצעלולאַרער פּאַראַזיט.

סיסטעמאַטיק[באַאַרבעטן | רעדאקטירן מקור]

די באַקטעריע איז געפֿונען געװאָרן אין 1924 בײַם געװײנלעכן מאָסקיט [1]. דער זגאַל איז שפּעטער געהײסן געװאָרן Wolbachia pipientis Hertig, 1936, און הײַנטס איז דאָס דער אײנציקער געשריבענער זגאַל פֿון Wolbachia. ס׳איז אלא פֿאַרשטענדלעך, אַז די באַקטעריע איז זײער אַ כּלערלײיִקע, הגם די זגאַל גרענעצן זענען נישט פֿעסטגעשטעלט דורך פֿאָרשערס. גענעטישע סימנים װײַזן אױף די עקזיסטענץ פֿון באַשטימטע גרױסע גרופּעס בײַ Wolbachia, װאָס האָבן אײניקע װירט און עפֿעקט טענדענצן. די גרופּעס זענען באַצײכנט מיט לאַטײנישע אותיות פֿון A ביז H [1][2][3].

ביאָלאָגישע אײגנשאַפֿטן[באַאַרבעטן | רעדאקטירן מקור]

די צעלן פֿון Wolbachia זענען גראַם־נעגאַטיװ , הײַנו זײ האָבן צװײ צעל מעמבראַנעס. די ‫פֿאָרעם‬ קאָן זײַן קאָקאָיד (ספֿעריש) אָדער שטעקלאַרטיק. אין לאַבאָראַטאָריע װאַקסט די באַקטעריע אויף קײן נעריקע מעדיומס נישט, נאָר אין קולטורן פֿון אינסעקט צעלן.

װירטן און אינפֿיצירונג[באַאַרבעטן | רעדאקטירן מקור]

Wolbachia אינפֿיזירט 20-76% זגאַלן אינסעקטן, ד״ה אַז זי איז דער פֿאַרשפּרײטסטער ענדאָצעלולאַרער פּאַראַזיט בײַ זײ [4][5][6]. אַנדערע גרופּעס אַרטראָפּאָדן, װאָס די באַקטעריע אינפֿיצירט, שליסן אײַן שפּינען, קליעשטשעס, אַ סך איזאָפּאָדן (קרעבסן). Wolbachia איז אױך דעטעקטירט געװאָרן בײַ 37-63% פֿאַרשטײערס פֿון אַ פּאַראַזיטישער גרופּע פֿון רונדע װערעם, Filaria, װאָס פּאַראַזיטירן בײַ חיות און מענטשן. אַ באַזונדערע Wolbachia־ליניע איז באַשריבן געװאָרן פֿון אַן אַנדערער גרופּע נעמאַטאָדן, װאָס זענען פֿלאנץ־פּאַטאָגענען[7].

אײן זגאַל פֿון אַ װירט קאָן טראָגן אײן אָדער מער טיפּן Wolbachia, אפֿילו פֿון פֿאַרשײדענע גרופּעס. צװײ Wolbachia אין אײן װירט צעל קאָנען נוצן פֿאַרשײדענע צעל קאָמפּאַרטמענטס. אין אינפֿיצירטע זגאַלן געפֿינט מען די באַקטעריע בײַ ביז 100% פֿון אינדיװידן. בדרך־כּלל די פּרעװאַלענץ איז נידעריק אָדער זײער הױך. אײניקע װירט זגאַלן קאָנען נישט לעבן אָן Wolbachia. די באַקטעריע װױנט אין צעלן פֿון אַלערלײע מינים פֿון אָרגאַנען, בפֿרט אין געשלעכטלעכע דריזן. אינפֿיצירונג װערט געשען דורך אײ: פֿון מוטער צום נאָכקום, הײַנו װערטיקאַל. די גאָריזאָנטאַלע אָנשטעקונג דורך רױבערײַ און אַנדערע צװישנזגאַליקע קאָנטאַקטן איז אַ פּנים אױך מעגלעך, מחמת די סיבות פֿונעם װירט אומבײַט זענען באַקאַנט.

די השפּעות אויף װירטן[באַאַרבעטן | רעדאקטירן מקור]

אין אַ סך אָדער אינעם רובֿ סיבות מאָדיפֿיצירט די באַקטעריע ביאָלאָגישע אײגנשאַפֿטן פֿונעם װירט אָרגאַניזם, אַזױ אַז איר כּלל־פּרעװאַלענץ אין פּאָפּולאַציע זאָל װערן גרעסער. די עפֿעקטן בײַ פֿאַרשײדענע װירטן און פֿאַרשײדענע באַקטעריעס װאַרייִרן. די ערשטע קאַטעגאָריע פֿון השפּעות שליסט אײַן די געשלעכט מאָדיפֿיקאַציעס:

  • אַנדראָציד (זכרמאָרד, male killing). דער מענערישער טײל פֿונעם נאָכקום פֿון אַן אינפֿיצירטער נקבֿה גײט אַװעק. באװוּסט בײַ עטלעכע זשוקעס [8][9][10] ,פֿלאַטערלעך [11][10], פֿליגן [8][12] און אפֿשר געפֿונען אױך בײַ עטלעכע מוראַשקעס [13].
  • פֿעמיניזאַציע (feminization). די אינפֿיצירטע אינדיװידן, װאָס זענען גענעטיש זכרים, װערן נקבֿות. דאָזיקע נײַ־נקבֿות קאָנען זיך קרײצן װײַטער מיט געזונטע זכרים און פּראָדוצירן אינפֿיצירטן פּליד. באװוּסט בײַ איזאָפּאָדן [14][15][16][17] און פֿלאַטערלעך [18].
  • פּאַרטענאָגענעזע (בתולה־שװאַנגערשאַפֿט, parthenogenesis). אַן אינפֿיצירטע נקבֿה באַדאַרפֿט נישט קײן זכר צו פּראָדוצירן דעם פֿאָלגנדיקן דור. עטלעכע אינפֿיצירטע זגאַלן האָבן נישט קײן זכרים בכּלל. באװוּסט בײַ פּאַראַזיטישע װעספּן [14][19] און אפֿשר בײַ זשוקעס [20].
  • ציטאָפּלאַזמישע אומאױסשטימלעכקײט (cytoplasmic incompatibility). אַ געזונטע נקבֿה פּראָדוצירט קײן נאָכקום נישט, אױב זי קרײצט זיך מיט אַן אינפֿיצירטן זכר, דאָס הײסט אײנזײַטיקע אומאױסשטימלעכקײט. אַנדערש, מיט דער צװײזײַטיקער אומאױסשטימלעכקײט, די עלטערן, װאָס טראָגן פֿאַרשײדענע ליניעס פֿון Wolbachia, מעגן קײן פּליד ברענגען נישט. די דאָזיקע השפּעה איז די גרעסט פֿאַרשפּרײטע. באַװוּסט בײַ אַ סך גרופּעס פֿון אינסעקטן [14][21][22][16][23][17] און אױך בײַ איזאָפּאָדן [17][24] און קליעשטשעס [25].

די מאָדיפֿיקאַציעס קאָנען באַרירן אױך כּלל־צוגעפּאַסטקײט, סײַ װי אַ בײַ־עפֿעקט סײַ װי אַ הױפּטיקער: די צוגעפּאַסטקײט קאָן װערן קלענער אָדער גרעסער לױט דעם װירט זגאַל, זײַן געשלעכט און באַקטעריע ליניע, װאָס אים אינפֿיצירט. למשל ,בײַ Drosophila פֿליגן זענען Wolbachia בכּלל נעגאַטיװ, אָבער זײ מעגן העלפֿן דעם װירט צו קעמפֿן קעגן עטלעכע װירוס אינפֿעקציעס [26][27][3]. דאָס איז אָבער נישט קײן כּלל, װאָרעם היפּוכדיקע סיטואַציעס זענען אױך באַװוּסט, װען Wolbachia פֿאַרשטאַרקט אַ װירוס אינפֿעקציע [28]. אַ סך Filaria נעמאַטאָדן דאַרפֿן די באַקטעריע פֿאַר זײער לעבן און אָן Wolbachia מעגן זײ נאָרמאַל נישט אַנטװיקלען און אַפֿילו שטאַרבן [29][30]. ענלעכע עפֿעקטן זענען געפֿונען געװאָרן אױך בײַ אינסעקטן: אין צװײ פּאַרטענאָגענעטישע זגאַלן פֿון פּאַראַזיטישע װעספּן [31] און Collembola [32], װאָס באַדאַרפֿן Wolbachia פֿאַר זײער אָאָגענעזע.

מעדיצינישע אַספּעקטן[באַאַרבעטן | רעדאקטירן מקור]

די באַקטעריע װױנט אין צעלן פֿון עטלעכע װיכטיקע מענטשישע פּאַראַזיטן. כּמעט אַלע אַגענטן פֿון פֿילאַריאַזיסן זענען אינפֿיצירט: Wuchereria bancrofti ,Brugia malayi (אינדוצירן עלעפֿאַנטיאַזיס), Onchocerca volvulus (טײַך בלינדקײט) און זגאַלן פֿון Mansonella (די אַגענטן פֿון מאַנסאָנעליאַזיס) [33]. היות אַ סך Filaria ברױכן Wolbachia כּדי צו לעבן [29], ס׳איז מעגלעך צו קעמפֿן קעגן דאָזיקע װערעם מיט אַנטיביאָטיקן װאָס הרגענען די Wolbachia, די געמיטלעכע סגולה װאָס װערט שױן באַניצט [34].

עטלעכע Wolbachia ליניעס אינפֿיצירן אָדער קאָנען אינפֿיצירן קינסטערלעך אױך די װיכטיקע מאָסקיטן, װאָס זױגן דעם בלוט פֿון מענטשן: די זגאַלן פֿון Anopheles [35], Aedes [36][37][38] און Culex [35][39][40][41]. אַ סך פֿון דאָזיקע זגאַלן זענען איבערטרעגערס פֿון סכּנהדיקע מענטשישע אינפֿעקציעס, לדוגמא מאַלאַריע , װירוס אינפֿעקציעס און פֿילאַריאזן. אַזױ אַרום, די פֿאָרשערס האָבן געפֿונען עטלעכע Wolbachia ליניעס װאָס האָבן שטאַרקע װירקונגען אין דאָזיקע פּאַראַזיטישע סיסטעמען. די ליניעס פֿאַרקלענען דעם לעבנס־דױער פֿון אינפֿיצירטע מאָסקיטן און אױך פֿאַרגרעסערן זײער רעזיסטענץ קעגן אַ סך װירוסן (דענגע, Chikungunya און מערבֿדיק נילוס װירוסן) [39][38][37][36] און מאַלאַריע Plasmodium [36][35]. די Wolbachia, װאָס די פֿאָרשערס האָבן זײ באַניצט אין עקספּערימענטן, פֿאַרשפּרײען זיך זײער גיך אין אַ פּאָפּולאַציע פֿונעם װירט נאָך דער קינסטלעכער אינפֿיצירונג דורך דער ציטאָפּלאַזמישער אומאױסשטימלעכקײט. דער דאָזיקער אופֿן איז שױן הצלחהדיק פּראָבירט געװאָרן אין קינסטלעכע און פֿעלד סבֿיבֿות מיט דער סיסטעם פֿון Aedes aegypti און דענגע װירוס [37][38]. אַ גרופּע פֿון מאָסקיטן, װאָס זענען אינפֿיצירט געװאָרן אין לאַבאָראַטאָריע, האָט צעשפּרײט די באַקטעריע אין דער נאַטירלעכער פּאָפּולאַציע און האָט געמינערט די פֿרעקװענץ פֿון דענגע־אינפֿיצירטע מאָסקיטן [37].


רעפערענצן[באַאַרבעטן | רעדאקטירן מקור]

  1. 1.0 1.1 Lo N, Paraskevopoulos C, K. Bourtzis, O'Neill SL, Werren JH, Bordenstein SR, Bandi C (2007) Taxonomic status of the intracellular bacterium Wolbachia pipientis. Int J Syst Evol Microbiol 57: 654–657
  2. "Wolbachia Biology" on the Werren Lab (University of Rochester) web-page.
  3. 3.0 3.1 Lo N, Casiraghi M, Salati E, Bazzocchi C, Bandi C (2002) How many Wolbachia supergroups exist? Mol Biol Evol 19 (3): 341–346
  4. Zug R, Hammerstein P (2008) Still a host of hosts for Wolbachia: analysis of recent data suggests that 40% of terrestrial arthropod species are infected. PLoS ONE 7: 38544
  5. Werren JH, Windsor D, Guo L (1995) Distribution of Wolbachia among neotropical arthropods. Proc R Soc Lond B 262: 197–204
  6. Duron O, Bouchon D, Boutin S, Bellamy L, Zhou L, Engelstädter J, Hurst G (2008) The diversity of reproductive parasites among arthropods: Wolbachia do not walk alone. BMC Biology 6: 27
  7. Haegeman A, Vanholme B, Jacob J, Vandekerckhove T, Claeys M, Borgonie G, Gheysen G (2009) An endosymbiotic bacterium in a plant-parasitic nematode: member of a new Wolbachia supergroup. Int J Paras 39: 1045–1054
  8. 8.0 8.1 Stevens L, Giordano R, Fialho RF (2001) Male-killing, nematode infections, bacteriophage infection, and virulence of cytoplasmic bacteria in the genus Wolbachia. Ann Rev Ecol Syst 32: 519–545
  9. Fialho RF, Stevens L (2000) Male-killing Wolbachia in a flour beetle. Proc R Soc B 267: 1469–1473
  10. 10.0 10.1 Hurst GDD, Jiggins FM, von der Schulenburg JHG, Bertrand D, West SA, Goriacheva II, Zakharov IA, Werren JH, Stouthamer R, Majerus MEN (1999). Male-killing Wolbachia in two species of insect. Proc R Soc Lond B 266: 735–740
  11. Jiggins FM (2003) Male-killing Wolbachia and mitochondrial DNA: selective sweeps, hybrid introgression and parasite population dynamics. Genetics 164: 5–12
  12. Dyer KA, Jaenike J (2004) Evolutionarily stable infection by a male-killing endosymbiont in Drosophila innubila: molecular evidence from the host and parasite genomes. Genetics 168: 1443–1455
  13. Van Borm S, Wenseleers T, Billen J, Boomsma JJ (2001) Wolbachia in leafcutter ants: a widespread symbiont that may induce male killing or incompatible matings. J Evol Biol 14: 805–814
  14. 14.0 14.1 14.2 Werren JH (1997) Biology of Wolbachia. Annual Review of Entomology 42: 587–609
  15. Michel-Salzat A, Cordaux R, Bouchon D (2001) Wolbachia diversity in the Porcellionides pruinosus complex of species (Crustacea: Oniscidea): evidence for host-dependent patterns of infection. Heredity 87: 428–434
  16. 16.0 16.1 Randerson J, Moreau J, Rigaud T, Hurst LD (2001) Understanding the distribution and effects of Wolbachia: The co-existence of cytoplasmic incompatibility and feminization. Selection 2: 237–248
  17. 17.0 17.1 17.2 Rousset F, Bouchon D, Pintureau B, Juchault P, Solignac M (1992) Wolbachia endosymbionts responsible for various alterations of sexuality in arthropods. Proc R Soc Lond B 250: 91–98
  18. Hiroki M, Kato Y, Kamito T, Miura K (2002) Feminization of genetic males by a symbiotic bacterium in a butterfly, Eurema hecabe (Lepidoptera: Pieridae). Naturwissenschaften 89: 167–170
  19. Huigens ME, Luck RF, Klaassen RHG, Maas M, Timmermans M, Stouthamer R (2000) Infectious parthenogenesis. Nature 405: 178–179
  20. Rodriguero MS, Confalonieri VA, Guedes JVC, Lanteri AA (2010) Wolbachia infection in the tribe Naupactini (Coleoptera, Curculionidae): association between thelytokous parthenogenesis and infection status. Insect Mol Biol 19: 631–640
  21. Giordano R, Jackson JJ, Robertson HM (1997) The role of Wolbachia bacteria in reproductive incompatibilities and hybrid zones of Diabrotica beetles and Gryllus crickets. Proc Natl Acad Sci USA 94: 11439–11444
  22. Kamoda S, Masui S, Ishikawa H, Sasaki T (2000) Wolbachia infection and cytoplasmic incompatibility in the cricket Teleogryllus taiwanemma. J Exp Biol 203: 2503–2509
  23. Perrot-Minnot M-J, Guo R, Werren JH (1996) Single and double infections with Wolbachia in the parasitic wasp Nasonia vitripennis: effects on compatibility. Genetics 143: 961–972
  24. Moret Y, Juchault P, Rigaud T (2001) Wolbachia endosymbiont responsible for cytoplasmic incompatibility in a terrestrial crustacean: effects in natural and foreign hosts. Heredity 86: 325–332
  25. Breeuwer JAJ, Jacobs G (1996). Wolbachia: intracellular manipulators of mite reproduction. Exp Appl Acar 20: 421–434
  26. Fry AJ, Palmer MR, Rand DM (2004) Variable fitness effects of Wolbachia infection in Drosophila melanogaster. Heredity: 93: 379–389
  27. Teixeira L, Ferreira A, Ashburner M (2008) The bacterial symbiont Wolbachia induces resistance to RNA viral infections in Drosophila melanogaster. PLoS Biol: 6: e2
  28. Graham RI, Grzywacz D, Mushobozi WL, Wilson K (2012) Wolbachia in a major African crop pest increases susceptibility to viral disease rather than protects. Ecol Lett
  29. 29.0 29.1 Casiraghi M, McCall JW, Simoncini L, Kramer L, Sacchi HL, Genchi C, Werren JH, Bandi C (2002) Tetracycline treatment and sex-ratio distortion: a role for Wolbachia in the moulting of filarial nematodes? Int J Parasitol 32: 1457–1468
  30. Darby AC, Armstrong SD, Bah GS, Kaur G, Hughes MA, Kay SM, Koldkjær P, Radford AD, Blaxter ML, Tanya VN (2012) Analysis of gene expression from the Wolbachia genome of a filarial nematode supports both metabolic and defensive roles within the symbiosis. Genome Res, Accepted preprint
  31. Dedeine F, Vavre F, Fleury F, Loppin B, Hochberg ME, Bouletreau M (2001) Removing symbiotic Wolbachia bacteria specifically inhibits oogenesis in a parasitic wasp. Proc Natl Acad Sci USA 98: 6247–6252
  32. Pike N, Kingcombe R (2009) Antibiotic treatment leads to the elimination of Wolbachia endosymbionts and sterility in the diplodiploid collembolan Folsomia candida. BMC Biol 7: 54
  33. Bandi C, Trees AJ, Brattig NW (2001) Wolbachia in filarial nematodes: evolutionary aspects and implications for the pathogenesis and treatment of filarial diseases. Vet Parasitol 98: 215–238
  34. Pfarr KM, Hoerauf AM (2006) Antibiotics which target the Wolbachia endosymbionts of filarial parasites: a new strategy for control of filariasis and amelioration of pathology. Mini-Rev Med Chem 6: 203–210
  35. 35.0 35.1 35.2 Hughes GL, Koga R, Xue P, Fukatsu T, Rasgon JL (2011) Wolbachia infections are virulent and inhibit the human malaria parasite Plasmodium falciparum in Anopheles gambiae. PLoS Pathogens 7: e1002043
  36. 36.0 36.1 36.2 Moreira LA, Iturbe-Ormaetxe I, Jeffery JA, Lu G, Pyke AT, Hedges LM, Rocha BC, Hall-Mendelin S, Day A, Riegler M (2009) A Wolbachia symbiont in Aedes aegypti limits infection with dengue, Chikungunya, and Plasmodium. Cell 139: 1268–1278
  37. 37.0 37.1 37.2 37.3 Hoffmann AA, Montgomery BL, Popovici J, Iturbe-Ormaetxe I, Johnson PH, Muzzi F, Greenfield M, Durkan M, Leong YS, Dong Y, Cook H, Axford J, Callahan AG, Kenny N, Omodei C, McGraw EA, Ryan PA, Ritchie SA, Turelli M, O'Neill SL (2011) Successful establishment of Wolbachia in Aedes populations to suppress dengue transmission. Nature 476: 454–457
  38. 38.0 38.1 38.2 Walker T, Johnson PH, Moreira LA, Iturbe-Ormaetxe I, Frentiu FD, McMeniman CJ, Leong YS, Dong Y, Axford J, Kriesner P, Lloyd AL, Ritchie SA, O'Neill SL, Hoffmann AA (2011) The wMel Wolbachia strain blocks dengue and invades caged Aedes aegypti populations. Nature 476: 450–453
  39. 39.0 39.1 Glaser RL, Meola MA (2010) The native Wolbachia endosymbionts of Drosophila melanogaster and Culex quinquefasciatus increase host resistance to West Nile virus infection. PLoS ONE 5: e11977
  40. Vinogradova EB, Shaikevich EV, Ivanitsky AV (2007) A study of the distribution of the Culex pipiens complex (Insecta: Diptera: Culicidae) mosquitoes in the European part of Russia by molecular methods of identification. Compar Cytogen 1 (2): 129–138
  41. Morningstar RJ, Hamer GL, Goldberg TL, Huang S, Andreadis TG, Walker ED (2012) Diversity of Wolbachia pipientis strain wPip in a genetically admixtured, above-ground Culex pipiens (Diptera: Culicidae) population: association with form molestus ancestry and host selection patterns. J Med Entomol 49: 474–481