Genetiniai žymenys suteikia naujų užuominų apie tai, kaip maliarijos uodai išvengia išnaikinimo

2023 Autorius: Bailey Leapman | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-09-16 15:47

Sukūrus ir pirmą kartą panaudojus didelio tankio SNP matricą, skirtą maliarijos pernešėjų uodams, nustatyta 400 000 genetinių žymenų, galinčių atskleisti naujų įžvalgų apie tai, kaip vabzdys prisitaiko prie protingų insekticidų ir kitų prevencinių priemonių. paskelbta dabartiniame žurnalo „Science“leidime.

Bostono koledžo biologas ir vyresnysis autorius Marcas A. T. SNP masyvo Anopheles gambiae genomo vaizdą gali naudoti mokslininkai visame pasaulyje, siekdami paskatinti visuomenės sveikatos pastangas suvaldyti ir pašalinti mirtiną ligą. Muskavevičius.

SNP masyvas, technologija, naudojama šimtams tūkstančių DNR ypatybių ištirti, aptinka vieno nukleotido polimorfizmus ir nustato genetinius žymenis, kurie gali būti naudojami norint suprasti visą genomą, ypač atsižvelgiant į jautrumą ligoms ir tikėtiną sėkmę. insekticidų ir kitų į uodus nukreiptų intervencijų.

„Sukūrėme 400 000 žymenų rinkinį, su kuriuo galime ištirti maliarijos pernešėjo uodo Anopheles gambiae genetiką“, – sakė Bostono koledžo DeLuca biologijos profesorius Muskavichas, vienas iš šio straipsnio autorių. su tarptautine tyrėjų komanda. "Kiekvienas žymeklis yra tarsi genetinis kelrodis palei genomą. Šie žymenys atskleidė, kad kai uodų populiacijos pradeda atsiskirti viena nuo kitos, tai yra labai sudėtingas procesas, galintis apimti šimtus genų. Mūsų nustatyti genai yra genai, kuriuos galime padaryti. dabar ištirkite, kad geriau suprastumėte jų vaidmenį sudėtingoje uodų populiacijoje."

Maliarinis uodas yra septynių rūšių uodų komplekso narys, o tame komplekse yra daugybė populiacijų, kurios gali turėti skirtingus bruožus ir elgseną. Daugelį dešimtmečių šiuolaikinės visuomenės sveikatos pastangos siekė sustabdyti šiuos uodus, kurie platina maliarijos parazitą, imdami žmonių kraujo miltus. Nustatyta, kad insekticidai praranda savo veiksmingumą, kai vabzdžiai tampa jiems atsparūs. Muskavitchas sako, kad SNP masyvas suteiks naujų galingų mokslinių įžvalgų apie šiuos pokyčius, kurios gali paremti visuomenės sveikatos pastangas Afrikoje į pietus nuo Sacharos, kur liga yra labiausiai paplitusi, ir kitur visame pasaulyje.

„Mūsų geriausios priemonės, skirtos sustabdyti maliariją pernešančius uodus, priklauso nuo uodų, kurie įkando mus naktį, kai miegame, o po to, kai paima kraują, ilsisi mūsų būstuose“, – sakė Muskavichas. „Tačiau jau matėme, kad uodai keičiasi, jie pradeda kandžioti dieną, arba ilsėtis lauke. Naudodami SNP masyvą galime pradėti suprasti genus, lemiančius šiuos elgesio skirtumus."

Jis pridūrė: „Per pastaruosius 10 metų suaktyvėjo pastangos tarptautiniu mastu pagerinti maliarijos kontrolę ir ją panaikinti. Sveikatos pastangos vietoje apima intervencijų paskirstymą. Tačiau kadangi uodai gali pergudrauti insekticidus, pagrįstos intervencijos, turime informuoti apie tų intervencijų naudojimą turėdami mokslines įžvalgas apie pernešėjų uodų genomiką."

Komanda, kurią sudarė mokslininkai iš Bostono koledžo, Broad Institute, Londono imperatoriškojo koledžo, Notre Dame universiteto, Harvardo universiteto ir Maliarijos tyrimų ir mokymo centro Malyje, sukūrė Anopheles gambiae (AG) SNP1 masyvą. bendradarbiaujant su Santa Klaroje, Kalifornijoje įsikūrusia „Affymetrix“. Masyve yra 400 000 SNP iš 3 milijonų, rastų keturiose sekvenuotose Anopheles gambiae padermėse, o tai suteikia nepaprastai didesnę skiriamąją gebą nei 42 ir 1 536 žymenų rinkiniai, kurie anksčiau buvo prieinami maliarijos vektorių biologams.

Muskavichas sakė, kad masyvo sukūrimas yra esminė pažanga mokslininkams, siekiantiems išnaikinti maliariją, kurį iškėlė Billo ir Melindos Geitsų fondas, pagrindinis maliarijos tyrimų finansuotojas.

„Gavę įžvalgų apie genetinius pokyčius, kuriais grindžiamas uodų prisitaikymas, siekiant išvengti mūsų įsikišimo, turime daugiau galimybių užtikrinti, kad uodai gali būti kontroliuojami“, – sakė Muskavichas. "Šio masyvo kūrimas labai priklausė nuo darbo su kolegomis iš Afrikos, kurie supranta maliarijos plitimą ir stengiasi ją kontroliuoti savo gimtosiose šalyse. Dabar, kai nustatėme šį metodą Anopheles gambiae, pradedame dirbti su dar daugiau mokslininkų Afrika, kurie stengiasi suprasti ir kontroliuoti uodus, kurie platina šią mirtiną ligą."