Группа ученых Института цитологии и генетики СО РАН в ходе продуктивной коллаборации с коллегами из США - группой Игоря Шарахова, провели анализ генома нескольких видов комаров рода Anopheles. Результаты работы опубликованы в Nature Communications.
Комары-анофелесы известны как переносчики малярии, заболевания, которое ежегодно уносит сотни тысяч человеческих жизней. Эффективность существующих противомалярийных вакцин является довольно низкой. А наиболее распространенные способы борьбы с комарами-переносчиками (осушение болот и обработка территорий ДДТ) наносят существенный урон окружающей среде. В этой ситуации, запрос на создание препаратов, которые бы действовали избирательно, исключительно на комаров, очень высок. И работа новосибирских ученых – еще один шаг к решению этой задачи.
«Метод Hi-C, который мы использовали, позволил нам расшифровать последовательности генома пяти видов комаров Anopheles. Это крайне важная информация для тех, кто работает над способами борьбы с переносчиками. Например, теперь можно понять, как в ходе эволюции комары приспосабливаются к испльзованию человека или крупного рогатого скота в качестве кормовой базы, или как происходит адаптация к существующим инсектицидам или переносу малярийного плазмодия. Это открывает новые методы борьбы с этими насекомыми – в том числе методами редактирования генома, например, при помощи цепной мутагенной реакции. Ведь для того, чтобы воздействовать на какой-то ген комара, надо знать, как геном устроен. Именно на этот вопрос отвечает наше исследование», - рассказал ведущий научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Вениамин Фишман.
Работа ученых внесла существенный вклад и в изучение пространственной организации ДНК в клеточных ядрах. Полтора десятилетия назад в распоряжении генетиков появился инструмент, позволяющий узнать пространственную структуру укладки ДНК внутри ядер клеток – тот самый метод Hi-C, о котором говорилось выше. «То, что укладка ДНК содержит много петель, было ожидаемо. Иначе длинную молекулу не упаковать в маленькое ядро. Интересно другое, эти петли, как выяснилось, располагаются в неслучайных местах и являются не статичными, а динамичными», – отметил Вениамин Фишман.
Более того, выяснилось, что расположение этих петель прямо влияет на то, как будет «работать» ДНК и нарушение архитектуры этой молекулы связано с рядом наследственных заболеваний (при этом сами гены мутацией не затронуты, меняется лишь их расположение относительно друг друга).
До сих пор считалось, что есть два механизма образования петель ДНК. Однако, построив 3D-карту генома комара, ученые увидели необычные особенности его архитектуры. «У анофелесов формируются огромные петли, в основании которых встречают друг друга удаленные на 10 миллионов пар оснований участки генома. Такая встреча никак не может быть случайной - это все равно что каждое утро случайно встречать на улице Москвы одноклассника, который живет в другом районе. Вероятно, мы нашли какой-то новый механизм образования петель в ДНК - потому что ни один из ранее известных для наших петель не работает», – подытожил ученый.
Теперь перед исследователями встает новый блок задач, например, понять, что дает этот механизм комарам и является ли он уникальной особенностью этих насекомых или – встречается и у других организмов.
Пресс-служба ИЦиГ СО РАН
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии