《PLoS生物学》 ： 蠕虫靠化学信号相互交流

顾汉现

作者：Frank C. Schroeder 来源：《PLoS生物学》

发布时间：2012-1-29 15:38:50

蠕虫靠化学信号相互交流




发表于2012-一月份《PLoS Biology》上的这项研究结果，有希望帮助人们研究新的治疗方法，来帮助世界上超过20%受感染线虫的人以及庄稼遭受病虫害的农民们。

合作研究者弗兰克-施罗德说：“了解关于线虫如何交流信息，为我们预防线虫感染和农业线虫危害控制带来新的希望。”他是康奈尔大学的化学和生物化学兼职助理教授，也是康奈尔大学独立机构Boyce Thompson研究所的科学家。这项研究两位负责人之一，Boyce Thompson研究所的博士后研究员斯蒂芬补充说：“使用蠕虫特有的语言，我们或许能够扰乱它们的发展和繁殖，或者把它们吸引到致命环境当中。”

秀丽隐杆线虫是实验室适用的典型物种，可以通过该物种研究化学信号如何影响它们的发展和行为。在2008年，施罗德和同事们已经发现线虫把化学信号作为异性吸引剂，那是第一次获得线虫使用化学信号交流的信息。

施罗德说：“现在我们了解的是线虫使用以分子模块形式组成的复杂信息。它们根据所要表达的意思组合不同的化学片段。”例如，研究人员发现了几个告知线虫分散开的分子。这些分子仅由两个模块构建。但是增加第三个名为“indole”的模块就完全的改变了意思：不再是“离开”的意思而是“所有人都过来”。结合两个或者更多的不同分子，线虫信息将变得更加复杂，就像在一个句子当中组合不同的单词来表达出更复杂的意思。

施罗德和他的研究团队使用一种名为“比较代谢组学”的新分析方法来分析蠕虫制造的化学信息。通过对比正常的野生蠕虫和有信号缺陷的蠕虫（也就是不能说话的蠕虫）的体能化学，研究人员确定分子模块只存在于野生的蠕虫当中，而不存在于“沉默”的蠕虫。这些分子最终形成了蠕虫的语言。

这些结果表明，蠕虫通过组合包含不同化学模块的分子形成了一种复杂的化学语言，它们以此来组织它们的群体。这个发现把生命化学带入了新的领域，并且表明包括脊椎动物在内的许多其它动物物种或许也能够产生类似的信号分子来控制其行为和其它的生物功能。

下一步，研究人员们将探索蠕虫的神经系统如何感觉和解密这些不同的化学信息。施罗德说：“理解蠕虫的语言只是第一步，我们现在需要研究蠕虫如何破解这些密码和如何制造这些分子。”

这项研究由国家健康研究院和霍华德休斯医学研究所提供资金支持。施罗德实验室致力于这项研究的其它成员是研究生Neelanjan Bose、Parag Mahanti和Oran G. O'Doherty。（腾讯科技）