अध्ययन कठपुतली कवक द्वारा ज़ोंबी मक्खियों के जानबूझकर दासता की जांच करते है

वाशिंगटन (एएनआई): हार्वर्ड में ऑर्गैज़्मिक एंड इवोल्यूशनरी बायोलॉजी विभाग में एक पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता, लीड लेखक कैरोलिन एलिया, फल के व्यवहार को प्रभावित करने के लिए परजीवी कवक एंटोमोफ्थोरा मस्के (ई। मुस्काई) की क्षमता के अंतर्निहित आणविक और सेलुलर तंत्र का वर्णन करती हैं। ईलाइफ में प्रकाशित एक नए अध्ययन में उड़ता है।

2018 में ईलाइफ में प्रकाशित एक पेपर में, एलिया ने बदले हुए व्यवहार का पहला विवरण प्रदान किया, जिसे समिटिंग के रूप में जाना जाता है। कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय (यूसी) बर्कले में डॉक्टरेट की छात्रा इलिया ने जंगली फल मक्खियों को पकड़ने के लिए सड़े हुए फलों को चारे के रूप में इस्तेमाल किया, क्योंकि उन्होंने फल मक्खियों को ले जाने वाले बैक्टीरिया पर शोध किया था। जब उसने बाद में यह देखने के लिए जाँच की कि क्या वह किसी को पकड़ने में कामयाब रही है, तो उसने पाया कि ज़ोम्बी मक्खियाँ एक पेचीदा रुख और एक पेट बैंडिंग पैटर्न के साथ हैं। Elya डीएनए के निष्कर्षण और अनुक्रमण के माध्यम से परिकल्पित कारण, E. muscae की पुष्टि करने में सक्षम था।

शिखर सम्मेलन सूर्यास्त के समय होता है जब संक्रमित मक्खियाँ किसी ऊँचे स्थान पर चढ़ जाती हैं और अपनी सूंड को सतह तक फैला लेती हैं। सूंड से निकलने वाली एक चिपचिपी बूंद पंखों के ऊपर उठने और शरीर से दूर होने से ठीक पहले सतह पर मक्खी का पालन करती है और मक्खियाँ मर जाती हैं।

इलिया कहती हैं, "चढ़ाई बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह मक्खी को फंगस के सबसे संभावित मेजबानों तक फैलने के लिए एक लाभप्रद स्थान पर रखती है।" "कवक बहुत विशिष्ट और अस्थायी संरचनाओं का निर्माण करके नए मेजबान के लिए कूदता है जो मक्खी की त्वचा के माध्यम से फट जाता है और पर्यावरण में बीजाणुओं को गोली मारता है जो केवल कुछ घंटों के लिए अच्छा होता है। यह एक क्षणभंगुर प्रक्रिया है, इसलिए जीवित रहने के लिए एक लाभप्रद स्थिति सब कुछ है "

जबकि यूसी बर्कले में, इलिया ने एक प्रयोगशाला मॉडल विकसित किया जिसे वह अपने पिछवाड़े में पाए जाने वाले जंगली कवक अलगाव का उपयोग करके एंटोमोफ्थोरा मुस्का-ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर 'ज़ोंबी फ्लाई' प्रणाली के रूप में संदर्भित करती है। इस प्रणाली के साथ, इल्या लगातार फल मक्खियों को संक्रमित कर सकता है - एक प्रयोगशाला स्टेपल, साथ ही मीडिया में स्वतंत्र रूप से कवक को मक्खी के आंतरिक वातावरण की नकल करने के लिए माना जाता है।

समिटिंग वैज्ञानिक साहित्य में कई बार सामने आया है, लेकिन अध्ययन केवल मृत घरेलू मक्खियों के अवलोकन थे। किसी ने कभी यह नहीं देखा था कि मक्खियाँ अपने जीवन के अंतिम घंटों में कैसे व्यवहार करती हैं। इल्या सैकड़ों संक्रमित मक्खियों को स्वचालित रूप से ट्रैक करने के लिए एक उच्च-थ्रूपुट व्यवहार परख विकसित करके क्या होता है जब मक्खियाँ शिखर पर होती हैं, इस ज्ञान के अंतर को भरने के लिए निकल पड़ीं। मक्खियों के ज़ोम्बी बनने के व्यवहार पर नज़र रखने के लिए इस प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग करते समय, उसे एक आश्चर्य का सामना करना पड़ा। इल्या ने कहा, "हमने पाया कि शिखर पर चढ़ना चढ़ाई के बारे में नहीं है, यह वास्तव में लोकोमोटर गतिविधि का विस्फोट है जो मक्खियों के मरने से लगभग ढाई घंटे पहले शुरू होता है।"

इस खोज के साथ, इलिया और सह-लेखकों ने लैब के शक्तिशाली फल मक्खी जेनेटिक टूलकिट के साथ ऑन-डिमांड ज़ोंबी मक्खियों को बनाने के लिए अपने सिस्टम को जोड़ा। इनके और लेखक के नए व्यवहार परख के साथ, वे मक्खियों के शिखर तक पहुंचने के लिए आवश्यक जीन और न्यूरॉन्स की पहचान कर सकते हैं।

इलिया कहती हैं, "कुल मिलाकर, हमने पाया कि मक्खियों के हार्मोनल एक्सिस समिटिंग व्यवहार में मध्यस्थता कर रहे थे। जब हमने इन न्यूरॉन्स को चुप कराया तो मक्खियां वास्तव में समिटिंग में खराब थीं।" ये न्यूरॉन्स एक न्यूरोहेमल अंग को अनुमान भेजते हैं जो किशोर हार्मोन पैदा करता है, जो कीड़ों में संरक्षित हार्मोन है। "हमें लगता है कि कवक वास्तव में इस हार्मोन की रिहाई को चलाने के लिए इन न्यूरॉन्स की गतिविधि को चला रहा है, जिससे मक्खियों को लोकोमोटर गतिविधि का विस्फोट हो रहा है।"

इलिया और सह-लेखक तब सैकड़ों संक्रमित मक्खियों से युक्त एक व्यवहारिक डेटासेट एकत्र करने में सक्षम थे, जिसका उपयोग वे मक्खियों की पहचान करने के लिए एक कंप्यूटर को प्रशिक्षित करने के लिए करते थे, क्योंकि वे समिट कर रहे थे। इस वर्गीकारक उपकरण ने टीम को यह पता लगाने में सक्षम बनाया कि कवक कोशिकाएं एक संगठित तरीके से मक्खी के मस्तिष्क पर आक्रमण करती हैं, शिखर सम्मेलन के दौरान मस्तिष्क के विशिष्ट क्षेत्रों पर कब्जा कर लेती हैं।

दिलचस्प बात यह है कि टीम ने यह भी पाया कि फंगस के संपर्क में आने पर मक्खियों के रक्त-मस्तिष्क की बाधा से समझौता किया जाता है। आमतौर पर न्यूरॉन्स उस रक्त से सुरक्षित रहते हैं जो मक्खी के शरीर में घूम रहा होता है। रक्त-मस्तिष्क बाधा के टूटने के महत्वपूर्ण परिणाम हैं जो न्यूरॉन्स के संपर्क में आ रहे हैं, संभावित रूप से मस्तिष्क में न्यूरॉन्स के साथ बातचीत करने के लिए रक्त में घूमने वाली चीजों को अनुमति देते हैं, इस प्रकार तंत्रिका गतिविधि को संशोधित करने के लिए एक मार्ग प्रदान करते हैं।

एलिया ने कहा, "हमें लगता है कि यह उस तरह से महत्वपूर्ण हो सकता है जिस तरह से कवक व्यवहार परिवर्तन चला रहा है," और हमने वास्तव में पाया कि आप मक्खियों से खून खींच सकते हैं जो शिखर व्यवहार कर रहे हैं, इसे बेवकूफ मक्खियों में डाल दें और कुछ ड्राइव करें यह