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Parasitismus ist ein Lebensstil, bei dem ein Organismus die Nährstoffressourcen eines anderen nutzt und in allen Taxa weit verbreitet ist. Es wird geschätzt, dass bis zur Hälfte aller bekannten Organismen im Lebenszyklus1 Parasitismus zeigt. Unter den Parasiten sind parasitoide Wespen eine besonders vielfältige Gruppe und machen etwa 20 % aller Insektenaus. Sie nutzen eine große Bandbreite an Gliederfüttern-Wirten wie Insekten, Spinnen und Milben und zeigen eine bemerkenswerte Vielfalt in ihren Lebensgeschichten und parasitären Strategien3. Diese Eigenschaften machen parasitäre Wespen zu einer der evolutionär und ökologisch erfolgreichsten Insektengruppen.
Interaktionen zwischen Parasitoiden und ihren Wirten wurden umfassend als Modellsysteme evolutionärer "Wettrüstungen" untersucht. Insbesondere nutzen endoparasitoide Wespen eine Vielzahl von Faktoren, darunter Gifte, symbiotische Viren und Teratozyten 4,5. Diese Faktoren beeinflussen die Physiologie und Entwicklung des Wirts und stellen so eine erfolgreiche Entwicklung im Wirt sicher. Trotz dieser Fortschritte sind die molekularen Mechanismen, die dem Parasitismus zugrunde liegen, bei den meisten parasitoiden Arten weiterhin schlecht verstanden. Eine große Einschränkung ist ihre geringe Körpergröße, die die biochemische Identifizierung von Giftbestandteilen erschwert hat. Außerdem ist es technisch herausfordernd, Parasitoide und ihre Wirte mit synchronisierten Entwicklungsstadien unter Laborbedingungen zu erhalten.
Jüngste Fortschritte in der Next-Generation-Sequenzierung und anderen Omics-Technologien ermöglichen nun genomweite Analysen selbst bei sehr kleinen parasitären Arten. Diese Ansätze haben neue Wege eröffnet, um zuvor unzugängliche molekulare Mechanismen zu erforschen, wodurch Interaktionen zwischen Parasitoiden und Wirten mit beispielloser Auflösung untersucht werden können. In diesem Zusammenhang konzentriert sich unser Labor auf Asobara japonica Belokobylskij (Hymenoptera: Braconidae), eine Art, die ursprünglich in Japan 6,7,8 identifiziert wurde. A. japonica enthält einen thelytokösen parthenogenetischen Stamm, bei dem Weibchen ohne Paarung Nachkommen zeugen. Diese Funktion ermöglicht es uns, erhebliche Mengen genetisch einheitlicher genomischer DNA für die Ganzgenomsequenzierung9 zu sammeln. Darüber hinaus parasitiert diese Art eine breite Palette von Drosophila-Arten, darunter den Modellorganismus D. melanogaster, der aufgrund seiner gut etablierten Aufzuchtbedingungen und präzise definierten Entwicklungsstadien große experimentelle Vorteile bietet, was reproduzierbare Infektionstests und eine genaue Kontrolle der Parasitoidentwicklungermöglicht.
Während des Parasitismus von A. japonica injiziert eine weibliche Wespe zusammen mit einem einzelnen Ei Gift in eine Fliegenlarve, in der eine Wespenlarve neben ihrem Wirt wächst. Bemerkenswert ist, dass A. japonica eine hohe Parasitismus-Erfolgsrate beim Wirt D. melanogaster aufweist, was dieses Parasitoid-Wirt-Paar zu einem leistungsstarken experimentellen Modell macht. Hier beschreiben wir Protokolle für stabile Aufzucht, einen Infektionstest mit einer Eiablage und eine doppelsträngige RNA (dsRNA)-basierte Gen-Knockdown-Methode bei A. japonica. Diese Protokolle bieten einen zuverlässigen Rahmen zur Analyse molekularer Mechanismen, die den Interaktionen zwischen Parasitoiden und Wirt zugrunde liegen.