Добавить новость
smi24.net
News in English
Октябрь
2023

Bacteria can enhance host insect’s fertility

0

Mosquitoes and other insects can carry human diseases such as dengue and Zika virus, but when those insects are infected with certain strains of the bacteria Wolbachia, this bacteria reduces levels of disease in their hosts. Humans currently take advantage of this to control harmful virus populations across the world.

New research led at UC Santa Cruz reveals how the bacteria strain Wolbachia pipientis also enhances the fertility of the insects it infects, an insight that could help scientists increase the populations of mosquitoes that do not carry human disease.

“With insect population replacement approaches, they keep all the mosquitos and just add Wolbachia so that fewer viruses are carried in those mosquitoes and transmitted to humans when they bite them — and it’s working really, really well,” said Shelbi Russell, an assistant professor of biomolecular engineering at UCSC who led this research. “If there is some fertility benefit of Wolbachia that could evolve over time, then we could use that to select for higher rates of mosquitos that suppress our viral transmission.”

These results were detailed in a new paper led by Russell, published today in the journal PLOS Biology. UCSC Professor of Molecular, Cell, and Developmental Biology William Sullivan is the paper’s senior author.

Humans and Wolbachia

Different strains of Wolbachia bacteria naturally infect a number of different animals worldwide, such as mosquitos, butterflies, and fruit flies. Once they infect an insect, the bacteria are able to manipulate the reproduction and development of their host to increase their own population. Humans take advantage of this to control the population size of insects that carry diseases that threaten us.

Wolbachia have developed a mechanism to poison the sperm of infected males so that if the male mates with an uninfected female, most of the potential offspring die at the very first cell division, and the rest are lost soon after. Humans have taken advantage of this to kill off insect populations.

However, research shows that later down the line once they have killed off as many uninfected hosts as possible, Wolbachia switch their evolutionary strategy to increase population levels of infected hosts. Understanding how this happens is important for avoiding unexpected consequences of human efforts to control insect populations.

“We need to understand all of these factors and their evolutionary potential if we’re going to be releasing bacteria into new ecosystems,” Russell said. “They’re evolving in real time, so we need to understand where these trajectories are going.”

Beyond disease prevention, controlling insect populations and range via bacteria could be an effective mechanism for crop security in the face of the changing climate.

Understanding increased fertility

The new results show that Wolbachia pipientis, which is native to fruit flies, has evolved to increase the fertility, and therefore the population size, of its fruit fly host. Previous research has found that the Wolbachia pipientis achieves this by manipulating a protein in fruit flies called Meiotic-P26 that affects fertility, but how exactly this happens was unclear.

To investigate, Russell and her colleagues bred fruit flies with various defects affecting Mei-P26, which caused them to have reduced fertility. These defects occasionally occur naturally in the wild, but are hard to track in that setting. The researchers then examined what happened when they infected the flies with Wolbachia pipientis.

They found that Wolbachia infection restored the fruit fly’s fertility, enabling them to produce even more offspring than uninfected flies. The researchers found that Wolbachia can essentially undo gene defects in their host that would otherwise cause the population to go extinct. The Wolbachia rescue their host population through several strategies, including restoring fruit fly stem cells and ensuring that egg cells properly develop.

In further experiments, the researchers also found that, beyond rescuing fruit flies with defects, the Wolbachia pipientis infection also enhances the health and fertility of fruit flies without defects, resulting in higher egg lay and hatch rates for those insects.

Wolbachia in the lab

Russell focuses on Wolbachia because it and its fruit fly hosts are relatively easy to keep alive and reproduce in the lab. Oftentimes when scientists study bacteria, their efforts are hindered because either the host, the bacteria, or both are difficult to keep alive in the lab setting — even research into common bacteria important to humans such as Chlamydia are slowed by this problem. Wolbachia and their fruit fly hosts offer a rare opportunity to understand how bacteria can change the DNA and biological processes of their host.

“Through studying this system, I can learn a lot about how these weird bacteria work and how they integrate with host biology,” Russell said. “Bacteria are able to hop into these eukaryotes and leverage some of those mechanisms that their ancestors didn’t even contain the genes for. It’s a really fascinating thing in general, and it’s cool that we can leverage this for biological control applications.”

Russell and her lab will continue to hone in on the specific changes that occur in the genomes and gene expression of host species, and look at the fertility benefits that Wolbachia may bring to their hosts in other insect populations.

Russell led this research primarily during her time as a postdoctoral scholar in Sullivan’s lab, where she was supported by the UC Santa Cruz Chancellor’s Postdoctoral Fellowship and funding from the National Institutes of Health.








Институт проблем биорегуляции презентовал решения для репродуктивного здоровья на фестивале “Здорово на все 100”

Кажетта Ахметжанова: как осиновый колышек сможет защитить от негатива и сглаза

«Верил, что ссоры — это происки темных сил»: победителя «Битвы экстрасенсов» обвинили в абьюзе

Певец SHAMAN выступил перед Ким Чен Ыном на празднике в КНДР


Midfielder frustrated as price tag blocks career changing move to Man United

Vintage photos show Alaska before it became a state

'You’ll never walk alone': Liverpool pays heartfelt tribute to Diogo Jota and Andre Silva - Watch

1 dead, 2 injured after motorcycle crash in Queensbury


«Деловые Линии» запустили экспресс-доставку для поставщиков маркетплейсов

Полёт пройдёт отлично

Источник в Apple подтвердил разработку MacBook Pro с сотовой связью 5G

В Китае открыли центр по развитию ИИ в медицине


War Thunder Mobile празднует 2-ю годовщину с новым режимом и подарками

Bongo Cat, still one of the biggest games on Steam, gets even bigger with multiplayer: You can now have up to 100 cats on your screen at once, all of them happily bapping away as their owners type

Samsung has announced the world's first 500 Hz OLED monitor, but it's the new 5K2K panel that's got my wallet twitching

Все персонажи Mafia: The Old Country из прошлых частей Mafia



В чем преимущества эндопротезирования коленного сустава по ОМС и квоте?

Синоптики спрогнозировали похолодание в Москве

В ожидании бабьего лета. Долгосрочный прогноз погоды на сентябрь 2025 г.

В Луганске наградили победителей регионального отборочного тура детского благотворительного фестиваля «Добрая волна»


Кажетта Ахметжанова: как осиновый колышек сможет защитить от негатива и сглаза

Постпред в Вене Ульянов: Россия имеет право на гарантии безопасности от Запада

Александр Петров приручает дракона: вышел трейлер сказочного блокбастера «Горыныч»

5 летних трендов российского сегмента гостеприимства


Рядом с Marins Park Hotel Новосибирск пройдёт фестиваль «ТехноАрт 2025»

При силовой поддержке спецназа Росгвардии в Москве задержаны нарушители миграционного законодательства

Эндокринолог Филатова: меню против боли при ПМС

Аппаратная косметология Virsavia запускает сезон скидок на процедуры омоложения и коррекции контуров тела


Вероника Кудерметова может выйти этой ночью в финал турнира в Цинциннати

Теннисист Карен Хачанов стал 9-м в рейтинге ATP и первой ракеткой России

Самсонова положит конец поражениям? Самсонова — Долхайд: прогноз и ставка

Швентек вышла во второй раз на финальный турнир WTA


Дерматолог Энгельгардт перечислила продукты, из-за которых обостряются все кожные проблемы

Рядом с Marins Park Hotel Новосибирск пройдёт фестиваль «ТехноАрт 2025»

«Светлый» – квартал для тех, кто ждал перемен

Институт проблем биорегуляции презентовал решения для репродуктивного здоровья на фестивале “Здорово на все 100”


Музыкальные новости

Волочкова заявила, что больше никогда не выйдет замуж

«Призвали высшие силы»: почему на самом деле погиб Виктор Цой

Почему Анастасия Волочкова решила отказаться от дочери и матери

Тимати защитил своё право на отдых после рождения ребёнка: «Я просто живу свою жизнь»


На хакатоне «Наносемантики» и Skillfactory cтуденты разработали ИИ-сервис для интерпретации результатов общего анализа крови

Минерализация, pH и сезон: врач Энгельгардт рассказала, на что смотреть при выборе воды

В чем преимущества эндопротезирования коленного сустава по ОМС и квоте?

Институт проблем биорегуляции презентовал решения для репродуктивного здоровья на фестивале “Здорово на все 100”


Трое суток в режиме нон-стоп: главное о поездках Путина в Магадан и на Чукотку

«Сволочи подсыпали что-то»: вдова Баталова потеряла зрение из-за преступников

Учительница русского на Аляске рассказала, что расплакалась в день визита Путина

В чем преимущества эндопротезирования коленного сустава по ОМС и квоте?


Самый богатый и благоустроенный город России: почему из него уезжают люди

PUNKT E примет участие в онлайн-конференции «Диалоги о ритейле. Спецпроект»

ЛУКОЙЛ выступил Генеральным партнером автопробега БРИКС

Казаки Кубанского казачьего центра «Баско» спасли жизнь водителю автобуса!


Путин поделился с президентом ЮАР результатами переговоров на Аляске

ТАСС: "Урал", подаренный Путиным жителю Аляски, был куплен за день до саммита

FR: Путин шокировал Трампа фразой на английском во время саммита на Аляске

Путин проведёт встречу с временно исполняющим обязанности губернатора Ростовской области




В чем преимущества эндопротезирования коленного сустава по ОМС и квоте?

Дерматолог Энгельгардт перечислила продукты, из-за которых обостряются все кожные проблемы

Институт проблем биорегуляции презентовал решения для репродуктивного здоровья на фестивале “Здорово на все 100”

Минерализация, pH и сезон: врач Энгельгардт рассказала, на что смотреть при выборе воды


В Киеве заявили, что Зеленский боится ареста в США, если не пойдет на условия Трампа

В Киеве забеспокоились из-за предупреждения Трампа Зеленскому

Обзор иноСМИ: «сильное давление» Трампа на Зеленского и что США предложат Киеву

ЕС-лидеры намерены предотвратить попытки Трампа предъявить Киеву дополнительные требования, сообщает СМИ


Реконструкция стадиона «Металлург» выполнена на 90%

Москва: споры о сигарете обернулись нападением с бейсбольной битой на мужчину

Дзержинский «Химик» стал обладателем Кубка России по пляжному регби

Брянские теннисистки завоевали три медали всероссийского турнира


Лукашенко: туристы в Белоруссию не поедут, если в отелях будут тараканы

Президент Лукашенко постановил меры по стимулированию туризма в Беларуси


Сергей Собянин. Главное за день

Собянин: Прием заявок на конкурс «Путеводная звезда» пройдет с 1 по 30 сентября

Собянин: детям участников СВО доступно более 170 специальностей для стажировки

Собянин: В Москве в 26-й раз пройдет конкурс «Путеводная звезда»


КОМПАНИЯ LG ВНЕДРЯЕТ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ 4-ПОТОЧНЫХ КОНДИЦИОНЕРОВ

Учёные улучшили энергоёмкость батареек, созданных на основе бактерий

Технологические проекты и инновации в НЛМК

Цифровые решения в металлургическом производстве


Флагманский магазин "Гжель" и кленовая аллея: новая страница в истории квартала

Музей современного искусства АРТМУЗА и Литографская мастерская Алексея Баранова представляет выставку для вашего эстетического удовольствия – «ЭСТАМП».

Эндокринолог Филатова: меню против боли при ПМС

Поздравления с юбилеем (Исполнилось 60 лет со дня рождения Самвела Карапетяна)


В Северодвинске введена в эксплуатацию 1-я очередь ЖК «Аквилон Listva»

Уполномоченный по защите прав предпринимателей в НАО совместно с заместителем прокурора региональной прокуратуры провели прием предпринимателей

Виноградовский округ: жизнь между двух берегов

Родина российского триколора: в Петровском сквере установят стелу в честь национального флага


Что лечит травматолог: основные заболевания и травмы

Преимущества работы с агентством недвижимости: услуги, этапы

Бульвар Полуденный частично останется без электричества: в Симферополе, Евпатории, Алуште, Ялте, Керчи, Джанкое, Феодосии и Севастополе отключат свет 18 августа

Прогноз погоды в Крыму на 17 августа


«Светлый» – квартал для тех, кто ждал перемен

На хакатоне «Наносемантики» и Skillfactory cтуденты разработали ИИ-сервис для интерпретации результатов общего анализа крови

В чем преимущества эндопротезирования коленного сустава по ОМС и квоте?

Минерализация, pH и сезон: врач Энгельгардт рассказала, на что смотреть при выборе воды














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *