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引导蚂蚁踪迹的物质是由共生细菌产生的

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-10-13浏览次数:618

位于巴西圣保罗大学(USP)Ribeir?oPreto校区的研究人员发现,与切叶蚂蚁物种Atta sexdens rubropilosa相关的微生物中发现的细菌产生了所谓的“微量信息素”,芳香化学品。嵌套化合物。

有关其研究结果的文章发表在“科学报告”杂志上。

在Atta sexdens rubropilosa的情况下,属于称为吡嗪的杂环化合物的物质引导蚂蚁而不偏离通往蚁丘的路。研究员M?nica Tarlarico Pupo是圣保罗大学Ribeir?oPreto药学院(FCFRP-USP)的教授,也是该项目的主要研究者。他强调,蚂蚁的微生物组产生的吡嗪是在不止一个殖民地生产的。

“粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)或粘质沙雷氏菌(S. marcescens)产生的微量信息素是否只会以某种方式增加整个过程?我们打算调查找到答案,“她说。

该研究是Eduardo Afonso da Silva Junior博士研究的一部分,得到了美国哈佛大学科学家的支持,这些科学家得到了圣保罗研究基金会 - FAPESP和国立卫生研究院支持的主题项目的支持。 (NIH)。

当科学家们在寻找可以保护寄生真菌中的蚁群的微生物时,偶然发现了产生吡嗪的细菌。

“这些刀将叶子带到它们的巢穴中,实际上可以作为培养Leucoagaricus gongylophorous(它们喂养的真菌物种)的基质。然而,这个系统容易受到感染,“Pupo解释道。

“在某些情况下,可能会破坏蚁群的另一种致病物种会在它们吃的真菌上生长。共生细菌产生的化合物可以在不破坏食物来源的情况下杀死寄生真菌。我们开始识别这些化合物添加了FAPESP资助协调员。

文章中描述的实验涉及在USP的Ribeir?o Preto校园收集的菌落。当科学家成功收集了女王时,部分殖民地被运送到实验室,昆虫表面和体内的所有细菌被分离,鉴定并放入培养基中。

在这个过程中,Silva Junior意识到当S. marcescens在实验室中生长时,它释放出强烈的香气,与同一实验室中保存的蚂蚁的气味非常相似。

“我们决定研究这种细菌产生的挥发性化合物并发现吡嗪,其中一种没有在科学文献中描述,”Pupo说。

研究人员使用了专门设计用于吸收印版中芳香化合物的纤维。此后,通过气相色谱 - 质谱(GC-MS)分析该物质。

“我们在蚂蚁的毒液中发现了吡嗪和细菌,”Pupo说。 “我们不确定它们的合成是否共享:微生物可能产生芳香化合物,蚂蚁可将它们储存在腺体中。在未来的研究中,我们计划测试从蚂蚁中去除细菌的技术,看看这些化合物是否会继续生产。“/p>

该小组计划的另一项研究包括确定是否可以在其他蚂蚁物种中观察到类似的现象。这种类型在文献中没有描述。

蜜蜂变态

在用于食物或防御的巢中培养真菌似乎是社会昆虫中的常见做法。根据巴西研究人员在2015年“当代生物学杂志”上发表的一篇文章,Scaptotrigona depilis(一种原产于巴西的无脊椎黄蜂)的新生幼虫以饲养在养鸡养殖细胞中的真菌为食。没有这种食物,很少有幼虫存活下来成为成年人。

最近,在Camila Paludo的博士期间。研究中,Pupo团队对这种共生关系进行了更深入的研究,作为FAPESP资助项目的一部分。结果发表在2018年1月的“科学期刊”上。

“我们知道昆虫不能合成激素,所以它们必须从食物中获取前体,”Pupo说。 “我们的假设是,真菌为幼虫提供蜕皮和化蛹激素的前体,以完成对成年蜜蜂的变态。”

调查的第一步包括从真菌细胞中分离真菌并在实验室中对其进行表征。该团队发现它属于Zygosaccharomyces属。

“我们不确定这种真菌如何进入育雏细胞。蜜蜂产卵,然后用称为幼虫食物的液体填充细胞。大约三天后,真菌开始在细胞内生长,”Pupo说。

利用荧光显微镜,研究人员发现真菌细胞质中的脂质积累和体外直接从蜂群中提取的样品。

“类固醇,蜕皮激素的前体,是脂质。使用GC-MS,我们发现麦角甾醇是真菌中的主要脂质化合物,”Pupo说。

体外实验表明,当幼虫接种真菌并且仅加入麦角甾醇时,大多数幼虫完成蛹形态发生。

“结果在两种情况下均具有统计学意义,”Pupo解释说。 “当幼虫只接受没有真菌的幼虫食物时,它们就无法到达昆虫的阶段。因此,我们得出结论,麦角甾醇实际上被幼虫用来产生蜕皮激素,这增强了这些蜜蜂和真菌之间的依赖性。 “。

该团队现在计划调查其他刺痛和刺痛的蜜蜂是否会出现类似现象。