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温和噬菌体WO感染内共生菌Wolbachia,内共生菌Wolbachia感染昆虫、线虫等真核生物。因而温和噬菌体WO打开了研究病毒,细菌和真核生物三者相互作用的窗口。由于从真核宿主分离胞内共生菌病毒DNA十分困难,除了有一个部分的噬菌体WO基因组是由分离的病毒颗粒DNA直接测序外,大多数噬菌体WO基因组都是Wolbachia测序的副产物。我们使用high-efficiency thermalasymmetric interlaced PCR成功扩增测序了感染榕小蜂Ceratosolen solmsi(Agaonidae,Chalcidoidea)Wolbachia株系wSol的噬菌体WOSol全基因组。噬菌体WOSol基因组高度退化,不能再形成病毒颗粒,即WOSol是隐存噬菌体。 隐存噬菌体不能再产生病毒颗粒,通常被认为是遗传残余物。在已测序的Wolbachia基因组里有潜在的隐存噬菌体,然而他们功能报道很少。目前在隐存噬菌体WO里只有3个开放阅读框报道有活性。我们对对叶榕传粉榕小蜂,C.solmsi当中Wolbachia的隐存噬菌体WOSol进行了转录活性鉴定,使用定性和定量方法,发现59%的基因都有转录活性,并且这些表达基因表现出性特异表达(偏雄表达)。只有一个ank(ankyrin-domain containing)基因在两性之间共表达,通过定量分析也是雄性表达量高。隐存噬菌体WOSol高比例基因有表达活性,表明隐存噬菌体不是简单地遗传残余物。极端性特异的表达模式暗示这些基因可能对Wolbachia起作用,尤其可能通过雄性起作用。 隐存噬菌体WOSol里,大量细菌区域(14,267 bp)插入。该区域分布于少数Wolbachia基因组,而且基因顺序高度保守,暗示有可能是噬菌体WO介导转移事件。在自然界,噬菌体介导的横向基因转移事件频繁发生,但是已报道所有事件都发生在细胞外细菌。通过分子生物学和生物信息学,发现噬菌体WO可以介导基因在内共生菌Wolbachia之间横向转移。母系遗传的Wolbachia可以操控宿主生殖,其中包括雌性化,孤雌生殖,雄性致死和胞质不相容。但是由于缺少对Wolbachia进行遗传改造的工具,这些遗传操纵机制目前尚不清楚。我们工作表明噬菌体WO在自然界对Wolbachia扮演一个非常重要的载体角色,为将来把噬菌体WO发展为Wolbachia研究的载体工具提供了理论依据。 目前只有Wolbachia supergroup A,B,F有噬菌体WO报道。噬菌体WO可以在不同的Wolbachia株系之间和超群之间转移,在已报道的其它Wolbachia超群中应该也有噬菌体WO。Wolbachia在节肢动物有详细的报道,但是在蜘蛛尤其洞穴蛛报道很少。本文在洞穴蛛Telema(Araneae:Telemidae)发现了一个新的Wolbachia supergroup R,并且噬菌体WO100%感染Telema的Wolbachia。噬菌体WO和Wolbachia的发育关系不一致表明噬菌体WO仍可以在“隔离的”Telema蜘蛛中Wolbachia之间发生转移。Telema-Wolbachia-phage WO可以作为将来研究噬菌体WO如何在Wolbachia之间转移的一个系统。