当水果苍蝇生病时，他们的后代变得更加多样化

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北卡罗来纳州立大学和芦苇学院的新研究表明，当果蝇被寄生虫或细菌攻击时，它们通过产生更大的遗传变异性的后代来响应。这种额外的遗传变异可以使后代在面对相同的病原体时增加生存率的可能性。这些研究结果表明，父母可能有目的地改变其后代的基因型。

果蝇的繁殖细胞通常是单倍体，这意味着细胞核中只有每种染色体的一份副本而不是两个。During meiosis, the form of cell division that creates eggs in females and sperm in males, female fruit flies produce eggs that contain only one set of chromosomes – each chromosome in the set may be a copy of the mother’s chromosome or a copy of the father’s chromosome. Or they may be a mixture of both chromosomes due to a process known as recombination. Under normal conditions each offspring of a female fruit fly has a 25 percent chance of getting a maternal copy of a chromosome, a 25 percent chance of receiving a paternal copy, and a 50 percent chance of receiving a recombinant chromosome.

理论上，在生物体面临新威胁的条件下，例如由寄生虫或病原体构成的那些，具有更多重组染色体的后代可能是有利的。这些后代将有更多的新颖组合（特定基因的版本），增加至少一些人的机会将适应这些威胁。

Nadia Singh是NC国家生物科学助理教授，以及她的同事和一篇关于芦苇学院的工作的一份文件和共同作者，想看看果蝇是否已经进化了这种策略，用于通过细菌应对感染的策略或寄生黄蜂。Singh和Schlenke暴露的果实苍蝇到两种不同的致病细菌，以及寄生虫Leptopilina Clavipes.，它将其鸡蛋放入果蝇幼虫内，除非被苍蝇免疫系统杀死，否则从内部吞噬飞行。

结果出现在科学，令人惊讶。幸存下来的女性或黄蜂感染的女性产生了比对照，未感染的苍蝇更大比例的重组后代。幸存的母亲使他们的后代更加多样化。

“我们认为这是一个被称为传输失真的例子。在这种情况下，某些东西是指这些雌性果蝇的苍蝇，以产生比通常通常的重组染色体的更高比例的后代，“辛格说。“结果是他们正在遵循他们的赌注，基因上讲 - 创造大量的异常的后代意味着至少一些后代可能是遗传上的那种后代，更适合幸存来自这些细菌或寄生虫的未来威胁。”

甚至更有趣的是发现即使当女性暴露于幼虫阶段的威胁时，也可以以某种方式传播该信号 - 在鸡蛋生产（以及相关的染色体重组）之前。

“很有趣的是，早期发生的强调可以影响宿主的生殖机制，以后的生活中的生殖机械 - 我们不知道感染信号是什么，或者在变态中，它是如何跨越变态的”schlenke“。“而且没有理由认为这种对感染的生殖反应是独一无二的，”添加辛格。“我们想知道其他物种是否这样做，因为它代表了父母可以影响其后代潜在适应性的新颖方式。”

该研究得到了NC州和国家科学基金会资助的资金（授予了1257469〜致敬Schlenke）。研究生Erin Keebaugh，Postdoc Kathryn Kohl，以及本科生达拉斯克斯卡州（NC州）和Shelly Skolfield（Reed Skolfield（Reed College）也有助于这项工作。

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编辑的注释：摘要遵循

DOI：10.1126 / science.Aab1768.

“果蝇响应寄生虫感染而使他们的后代使他们的后代变化”

作者：纳迪亚辛格，国家大学;托德斯·斯皮尔福利亚，芦苇学院;达拉斯克斯科普，贝勒医学院;凯瑞恩大学凯瑞恩大学;Erin Keebaugh，埃林大学
发布：2015年8月14日科学

抽象的：
性繁殖的演变通常是由红色女王动态解释的：生物必须不断发展，以保持相对于寄生虫等相互作用的健身。重组伴随性繁殖，有助于多样化有机体的后代，使寄生虫不能利用静态宿主基因型。在这里，我们展示了这一点果蝇黑胶基塑性增加感染后重组后代的产生。响应伴随着遗传背景，发育阶段和寄生虫类型一致，但在无菌伤口后未诱导。此外，响应似乎由传输失真而不是增加的重组驱动。我们的研究延伸了红色女王模型，包括增加重组后代的产量，并揭示了宿主的显着能力，以便在对环境提示的快速反应中积极地扭曲其重组级别。