Drosophilan viromi ja puolustautuminen viruksia vastaan

Abstract

Virukset vaikuttavat kaikkiin eläviin eliöihin, minkä vuoksi niiden tunteminen on tärkeää. Virustutkimusta voidaan tehdä malliorganismeilla, jolloin saadaan tietoa virusten toiminnasta malliorganismina toimivassa isännässä. Esimerkiksi mahlakärpäsiin kuuluvan Drosophilasuvun kärpäset ovat paljon käytettyjä tieteen malliorganismeja. Drosophilalla ja ihmisellä on paljon homologisia eli yhteiseltä kantaisältä perittyjä geenejä, minkä vuoksi Drosophilaa tutkiessa voidaan saada tietoa myös ihmisessä toimivista biologisista mekanismeista. Drosophilan hyötyjä malliorganismina ovat lisäksi niiden helppo saatavuus ja käsittely, sekä nopea lisääntyminen.

Jotta Drosophilaa voidaan käyttää virustutkimuksen malliorganismina, on tärkeää tuntea sen viromi, eli kokonaisuus, johon kuuluu kaikki Drosophilaa tartuttavat virukset. Modernit sekvensointimenetelmät ovat mullistaneet virusten tutkimisen ja Drosophilasta on löydetty jo yli 70 virusta, joista lähes kaikki ovat RNA-viruksia. Drosophilasta on löydetty myös kolme DNA-virusta. Tunnetuimpia RNA-viruksia ovat Drosophila C virus, Nora virus sekä Sigma virus. Löydetyt DNA-virukset ovat Drosophila innubila Nudivirus, Kallithea virus sekä Armadillidium vulgare iridescent virus.

Hyönteisillä ei ole hankittua immuniteettiä, joten viruksia vastaan puolustautuminen on synnynnäisen immuniteetin signalointireittien vastuulla. Nämä reitit ovat nimeltään Toll, IMD, JAK/STAT, RNAi sekä autofagia. Toll, IMD ja JAK/STAT -reiteillä on todettu olevan viruksilta suojaava vaikutuksia, mutta nämä mekanismit eivät ole vielä täysin selvillä.

Wolbachia on hyvin laajalle levinnyt bakteeri, jolla on todettu olevan viruksilta suojaava vaikutus Drosophila-kärpäsillä. Wolbachia tartuttaa erityisesti niveljalkaisia ja sukkulamatoja. Se leviää tartunnan saaneen naaraan kautta jälkeläisiin, ja aiheuttaa erilaisia lisääntymiseen liittyviä muutoksia. Wolbachia-tartuntaa kantavilla Drosophila-kärpäsillä on vähemmän virustartuntoja, mutta syy tälle ei ole vielä täysin selvä. Siirtämällä Wolbachiaa moskiittoihin, jotka levittävät ihmisille vakavia virustauteja, on huomattu, että virustartunnat ihmisten keskuudessa on saatu laskuun.

Drosophila on arvokas resurssi biologisessa tutkimuksessa. Virusten tutkiminen etenee jatkuvasti, ja samalla opitaan myös lisää viruksia vastaan puolustautumisesta. Näiden asioiden tutkimus on merkityksellistä ja koskettaa koko yhteiskuntaa ja kaikkia elämän tasoja.