artikel afdrukken
bionieuws 15, 26-09-2015

nieuws
Vlinder recyclet ook wespengenen

Door Jeroen Scharroo
© bionieuws


Veel vlinders bezitten genen die oorspronkelijk afkomstig zijn van parasitaire wespen en virussen. Een deel van die genen is zelfs een rol gaan spelen bij de vlinderafweer tegen andere virussen. Dat schrijven Spaanse en Franse onderzoekers in Plos Genetics van 17 september.

De groep onderzocht de genetische consequenties van parasitisme op Lepidoptera. Bijna elke soort van deze vlinderorde heeft wel te maken met parasitisme door een bracovirus samenwerkend met een lid van de Braconidae, een familie parasitaire wespen die volgens schattingen rond de veertigduizend soorten omvat. Bracovirusdeeltjes vermeerderen zich in de eierstokken van deze wespen en gaan mee wanneer die hun eitjes leggen in gastheerlarven. Eenmaal in de gastheer komt het virale dna middels de daar aanwezige celmachinerie tot expressie en de resulterende virale eiwitten voorkomen dat de gastheer een afweerreactie in gang zet. De larven van de wesp krijgen zo alle gelegenheid zich verder te ontwikkelen in hun gastheer.

De onderzoekers analyseerden de genomen van verschillende Lepidoptera, waaronder dat van de monarchvlinder, zijderups en het belangrijke Amerikaanse plaaginsect Spodoptera frugiperda. Daaruit blijkt dat inserties van viraal dna in dat van de gastheer gedurende de afgelopen honderd miljoen jaar meerdere keren zijn voorgekomen. Het dna moet daarbij dus ook in de kiemcellijn zijn terechtgekomen – waarbij de slachtoffers de parasietenaanval wel hebben overleefd – daar het nu overerfbaar is op nieuwe generaties vlinders.

De ingevoegde genen blijken gefixeerd in verschillende soorten, en hebben ook meerdere herschikkingen doorgemaakt, ontdekten de onderzoekers. Een aantal van de nieuwe genen blijkt inmiddels gedomesticeerd door de vlinders en levert ze adaptief voordeel op. Zo blijken twee van de nieuwe genen – die niet verwant zijn met elkaar – van nut bij de afweer tegen een veelvoorkomend vlinderpathogeen, baculovirussen.

De grootste verrassing kwam voor de onderzoekers echter toen ze een fylogenetische analyse uitvoerden van de via virussen op vlinders overgebrachte genen. Die laat zien dat twee genen –coderend voor C-type-lectinen, niet verwant aan elkaar – waarschijnlijk niet van virale oorsprong zijn, maar veel meer verwantschap tonen met genen uit de wespenfamilie. Een virus moet ze dus eerst hebben overgenomen uit een wespengenoom en ze vervolgens hebben overgebracht op de vlinder, denken de onderzoekers. ‘Dat toont een bracovirus-gemedieerde genenstroom bestaat tussen de twee insectenorden Hymenoptera en Lepidoptera.’

De onderzoekers noemen deze gemedieerde vorm van horizontale genoverdracht een natuurlijke variant van genetische modificatie door de mens. Ze waarschuwen wel dat het mechanisme kan zorgen voor snelle verspreiding van genen in de natuur, aangezien er tienduizenden soorten parasitaire wespen zijn, elk met een eigen bracovirus. Dat kan gevaren opleveren, stellen ze. ‘Genen voor insecticideresistentie die kunstmatig geďntroduceerd zijn in wespensoorten voor biologische bestrijding zouden overgebracht kunnen worden in de genomen van de beoogde plagen.’ Zo zouden herbivore insecten bijvoorbeeld resistenties tegen insecticiden kunnen oppikken.