寄生黃蜂 DNA 大公開

Posted on 2011/02/24 in 生物和醫學, 知識通訊評論, 科技報導 with 尚無留言 7,401 views

寄生黃蜂 DNA 大公開
知識通訊評論第88期

科學家定序胡蜂的基因組，以幫助改良農業生物控管。

黃蜂基因定序有農業生物控管目的

胡蜂是一種小型寄生黃蜂，生物學家愈來愈常將這種黃蜂用做模型生物體。而如今科學家已為三種胡蜂的基因組定序，將有助於農業生物控管作業，以及生物發展與遺傳學的基礎研究。

美國農業研究農業服務署生物控管組長哈克特 (Kevin Hackett) 表示，重點是我們從未有過自然天敵的基因組定序。保守估計光是美國一地，生物控管作業的總值就達二百億美元。

母胡蜂將卵注入發育中的蒼蠅體內，讓幼蜂一路咬出來。研究胡蜂有助於改良其他行為相似黃蜂的農業控管。比方說赤眼卵蜂 (Trichogramma) 就被用來控管侵襲蕃茄、玉米與蘋果的害蟲。

根據胡蜂基因組顯示，黃蜂欠缺合成某些氨基酸所需的基因，也許是因為牠們普遍都是食肉性的。這項發現可協助研究者發展出人造飲食來養蜂，供大規模害蟲控管所用。哈克特說，這將是不可思議的徹底突破，這類的生物控管用昆蟲若能夠進入可供商業使用的大量生產階段，就可減少使用化學殺蟲劑，像是放射菌 (Actinomycetes) 這類微生物就是很好的生物控管來源。已有實驗室從小麥穀物裡培養出內寄生放射菌，用來控管大型的小麥病原體。

果蠅閃邊

黃蜂基因組工作小組包含了一百五十七名作者，分屬七十個大學系所或研究中心。他們在二○○四年蜜蜂的基因組定序草圖發表不久後齊聚一堂，透過美國國家人類基因組研究中心，推動第二個膜翅目昆蟲的基因組定序工作。

不過胡蜂可不只是寄生黃蜂研究的「實驗室用鼠」。黃蜂基因組定序計畫領導人之一，美國羅徹斯特大學演化遺傳學家威倫 (John Werren) 認為，胡蜂研究將推動遺傳學的基礎研究。

這三種胡蜂可以培育成混血品種，讓研究者得以辨識出不同種胡蜂與選擇宿主功能有關的基因。而且雄性胡蜂就像其他種的膜赤目昆蟲一樣，只有一份基因組，這讓分析基因組以及研究基因互動性的工作比較容易進行。最後，較諸在實驗室裡擔任苦力的果蠅，這些黃蜂有個關鍵性的優勢： RNA 干擾技法必須要一個細胞、一個細胞地處理果蠅，但是卻能對胡蜂的所有組織種類一併使用，大大提高基因功能分析報告的產生速率。

美國紐約大學發展遺傳學家迪斯普藍 (Claude Desplan) 表示，以往許多人只關注在果蠅身上，不過最近以來，隨著愈來愈多基因組定序結果出爐，研究者開始採用像胡蜂之類的新系統來進行研究。

女士優先

今年一月初於《科學》期刊上發表的胡蜂基因組，已經提供了一些生物學上的驚奇發現。舉例來說，黃蜂會產生七十九種毒液蛋白質候選者，其中有些是科學界前所未見。寄生黃蜂的毒液不像蜜蜂的那樣製造痛楚感，而是用來控制宿主行為供牠們產卵。這些化合物也許有望成為藥物成分。