Biologisk ur fundet i svampeparasitter kaster mere lys over zombimyrer -fænomenet

Charissa de Bekker, Ph.d., kom til UCF tidligere på året for at fortsætte sin forskning på en svampeparasit, der inficerer myrer, kaprer deres hjerner og kontrollerer deres adfærd for at sprede sine svampesporer - et fænomen, der har ført til, at de inficerede bliver kaldt "zombimyrer".

Gennem hele sin karriere, hun har fundet bevis for, at parasitten kan manipulere myrernes adfærd, delvis, ved at kapre deres biologiske ure. I hendes seneste forskning, der blev offentliggjort 3. november i peer-review journal Plos One , fund viser, at parasitten selv har et fungerende biologisk ur, også, det kan være drivkraften bag tidspunktet for hvornår og hvordan parasitten inficerer og manipulerer myrerne.

Det er blevet observeret, at inficerede zombimyrer vandrer ud af deres reder, klatre op på et stykke vegetation, såsom spansk mos eller fyrrenål, bide ned og i sidste ende dø. Bagefter, en spore-bærende stilk vokser ud af deres hoveder. Dette er parasitens arbejde, der manipulerer myrernes adfærd for at føre dem væk fra deres rede og normale rutiner, så svampen kan sprede sine sporer mere effektivt. Nu hvor vi ved, at parasitten har sit eget biologiske ur, forskere som de Bekker kan finpudse på at svare på, hvordan og hvorfor dette fænomen opstår.

"Vi forstår endnu ikke helt, hvordan parasitter manipulerer deres værter med en sådan præcision, "sagde de Bekker, en adjunkt i biologi. "Selv de mest geniale neurologer kan ikke ændre adfærd så effektivt. Målet med mit laboratorium, derfor, er at lære mere om dette. "

Inficerede myrer findes i det centrale Florida, herunder Little Big Econ State Forest nær Genève og Arboretet ved UCF. Mens størstedelen af ​​de inficerede myrer er fundet i regnskove, dette fænomen er blevet observeret over hele kloden, sagde de Bekker.

Det første tip om, at svampeparasitten kan kapre myrernes biologiske ur, kom fra feltstudier, hvor observerede inficerede myrer alle aktivt søgte efter et forhøjet stykke vegetation at bide ned på på samme tidspunkt af dagen. Senere laboratorieundersøgelser viste lignende resultater, der indikerede, at tidspunktet på dagen kan være en vigtig faktor for den manipulerende svamp.

De Bekker og hendes team, som består af UCF bachelor- og kandidatstuderende, planlægger nu at fremme denne nye forskningsvej for forhåbentlig en dag bedre at forstå, hvordan biologiske ure forstyrres af parasitter. Forskere i Skotland undersøger allerede, hvordan biologiske ure er involveret i malaria, og et team af medicinske forskere vandt i sidste måned Nobelprisen for forskning i molekylstrukturen i det biologiske ur af frugtfluer. De Bekker ser rollen som biologiske ure i infektionssygdomme som den næste store ting for forskere at undersøge. Forskere kan bedre forstå, hvordan sygdomme internt påvirker mennesker ved at vide mere om parasitter og deres indvirkning på det biologiske ur.

De Bekker og hendes teams forskning finder sted i et laboratorium ved UCF, samt i marken ved Little Big Econ State Forest og UCF Arboretum.

I laboratoriet, myrer er inficeret med parasitten, så holdet kan observere deres adfærd i et kontrolleret miljø. Ian Will, en ph.d. kandidat og medforfatter af det publicerede papir, holder nøje øje med myrerne for bedre at afgøre, hvornår og hvordan myrer handler anderledes, efter at de er inficeret.

"Jeg er interesseret i at afdække de gener, der er involveret i parasitisk adfærdsmanipulation, og hvordan, " han sagde.

Vil møde de Bekker i München, Tyskland, i 2014 mens han forfulgte sin kandidatgrad. Han var også fascineret af parasitten, og fulgte de Bekker til Orlando, efter at hun ankom til UCF for at fortsætte forskningsfeltet sammen.

"I München, vi havde ikke myrerne - vi måtte sende dem, "De Bekker sagde" At være her [i Florida], myrerne og svampen er rundt omkring os, hvilket giver os alle disse muligheder for at arbejde både i laboratoriet og i marken. "