为何苍蝇不怕脏？

　　

生物通报道：每个人喜爱的动物大多都不同，但是说到我们最讨厌的昆虫，估计十有八九就是蟑螂，老鼠，苍蝇，屎壳郎之类，这是因为这些昆虫的生活环境和习惯给人一种邋遢脏乱的影响，影响我们的健康。

近期来自美国康奈尔大学的研究人员首次完成了家蝇（house fly，就是常见的苍蝇）的基因组测序，从中发现了这种动物强大的免疫基因，解释了为何这种整天盯着臭气熏天的粪堆的动物，不会因为脏而生病？

这一研究成果公布在10月14日的Genome Biology杂志上，这也将有助于科学家们深入探索苍蝇的遗传特性和生物学机制，了解苍蝇如何快速适应杀虫剂，帮助研制更新的控制这种昆虫的方法。

成年苍蝇（Musca domestica）携带并传播超过100种人类和动物疾病，其中包括沙门氏菌病、炭疽、伤寒、结核、霍乱和腹泻，以及蛲虫、蛔虫、钩虫、绦虫等寄生虫疾病。苍蝇幼虫也是重要的动物废物分解者，其生活与许多动物病原体密切相关。

“苍蝇能将从动物（包括细菌和病毒）身上而来的任何东西，譬如排泄物等存放在你的三明治上，”文章的第一作者，来自美国康奈尔大学的昆虫学教授Jeff Scott说，“苍蝇可谓是任何你能想到的令人厌恶的病原微生物的搬运工”。

在这项研究中，研究人员完成了苍蝇的基因组测序，这一基因组大约为果蝇的两倍大小，从中研究人员发现了扩大了的免疫应答和防御基因。

研究人员还发现细胞色素 p450数目增多了，这种因子能帮助苍蝇代谢环境中的毒素。“苍蝇中的这种酶要比与其亲缘关系近的其它昆虫多得多，”Scott说，苍蝇亲缘关系最近的昆虫是采采蝇（Glossina morsitans ，tsetse fly），其P450数目只有苍蝇的一半。这些酶比杀虫成分出现的时间早，“我们还未弄清楚为何苍蝇需要如此之多的P450，”Scott说。

从这一苍蝇基因组研究人员还发现了许多化学感应器基因，这些受体能检测环境中的某些化学刺激，这对于寻找食物，以及辨识方向十分重要。

Scott说：“如果将基因组想象成一本电话薄，那么我们现在就已经掌握了每种基因的号码。目前我们正打算研究每种基因，对于这些科学问题，我们就像是有了一条通往答案的高速路。”

这些科学问题也包括如何控制苍蝇，研发能干扰其内部平衡的毒素，或者利用RNAi方式关闭其特异性基因，杀死它们，Scott说。

（生物通：张迪）

原文摘要：

Genome of the house fly, Musca domestica L., a global vector of diseases with adaptations to a septic environment

Background
Adult house flies, Musca domestica L., are mechanical vectors of more than 100 devastating diseases that have severe consequences for human and animal health. House fly larvae play a vital role as decomposers of animal wastes, and thus live in intimate association with many animal pathogens.

Results
We have sequenced and analyzed the genome of the house fly using DNA from female flies. The sequenced genome is 691 Mb. Compared with Drosophila melanogaster, the genome contains a rich resource of shared and novel protein coding genes, a significantly higher amount of repetitive elements, and substantial increases in copy number and diversity of both the recognition and effector components of the immune system, consistent with life in a pathogen-rich environment. There are 146 P450 genes, plus 11 pseudogenes, in M. domestica, representing a significant increase relative to D. melanogaster and suggesting the presence of enhanced detoxification in house flies. Relative to D. melanogaster, M. domestica has also evolved an expanded repertoire of chemoreceptors and odorant binding proteins, many associated with gustation.

Conclusions
This represents the first genome sequence of an insect that lives in intimate association with abundant animal pathogens. The house fly genome provides a rich resource for enabling work on innovative methods of insect control, for understanding the mechanisms of insecticide resistance, genetic adaptation to high pathogen loads, and for exploring the basic biology of this important pest. The genome of this species will also serve as a close out-group to Drosophila in comparative genomic studies.