Генетики изучают влияние архитектуры ДНК малярийного комара на его свойства. , написано 2023-05-19 10:02:23

45

Томские ученые изучают трехмерную структуру генома малярийного комара с целью создания генетического инструмента, который поможет регулировать численность опасных видов – переносчиков смертельно опасных для человека возбудителей. Об этих исследованиях 18 мая написала пресс-служба Томского государственного университета (ТГУ).

Данные, полученные в результате таких исследований, лягут в основу разработки методов борьбы с опасными видами малярийных комаров, являющихся переносчиками паразитов, вызывающих тяжелые заболевания человека, в том числе малярийные плазмодии.

По оценкам ВОЗ, в 2021 году малярией заболели 247 миллионов человек во всем мире, из них 690 тысяч умерли. При этом 95% всех случаев малярии и 96% смертей от нее приходится на африканские страны. 80% умерших – дети дошкольного возраста.

Руководитель проекта, профессор Биологического института ТГУ и Политехнического университета Вирджинии Игорь Шарахов рассказал о проводимых исследованиях:

«Генетическая информация закодирована в ДНК, которая представляет собой линейную молекулу, которую можно представить в виде очень длинной нити. Он очень компактно расположен в ядре клетки. Представьте ДНК малярийного комара в виде пятикилометровой нити, свернутой в шарик размером с теннисный мяч. Исследования направлены на то, чтобы понять, как это достигается и как работает геном в таком компактном корпусе»..

Линейная структура ДНК одинакова для всех типов клеток комаров, но отличается экспрессией генов, что создает тканевую и клеточную специфичность. В то же время способ расположения нити ДНК может определять, какие гены будут экспрессироваться (воспроизводить заложенную в них информацию) и какая ткань получится в результате.

Ученые ТГУ намерены открыть механизмы, создающие пространственный порядок (архитектуру) генома в ядрах клеток различных тканей. На первом этапе проекта уже установлено, что основным фактором в этом процессе является взаимодействие хромосом с ядерной оболочкой, и выявлено наличие особых мест прикрепления.

Другой способ формирования архитектуры — взаимодействие ДНК-ДНК: разные области генома соединяются друг с другом на разных линейных расстояниях, создавая иерархические уровни укладки.

При этом участки ДНК, отделенные друг от друга миллионами пар нуклеотидов, контактируют друг с другом в пространстве, образуя своеобразную петлю. Для изучения этого явления ученые используют метод флуоресцентной гибридизации — метят разные участки хромосом флуоресцентными метками разного цвета.

Далее ученые пытаются изменить пространственную организацию генома путем инактивации белков ядерной оболочки клетки, отвечающих за прикрепление хромосом, чтобы выяснить, какие звенья важны для поддержания стабильности архитектуры ДНК. .

Самая сложная задача проекта, которую еще предстоит выполнить, — манипулирование взаимодействиями внутри или между хромосомами с помощью технологии CRISPR.

«Если мы узнаем, как формируется трехмерная архитектура генома малярийного комара, мы сможем создать генетический инструмент, который позволит нам нарушить естественный ход развития организма. Это, в свою очередь, позволит регулировать численность популяций переносчиков возбудителей опасных заболеваний, причем делать это гораздо экологичнее и эффективнее, чем с помощью инсектицидов».– пояснил Игорь Шарахов.

Проблема борьбы с комарами с помощью инсектицидов заключается в том, что большинство веществ, используемых для борьбы с малярийными комарами, одновременно убивают множество других живых существ, в том числе насекомых-опылителей. Тогда как генетический инструмент сможет воздействовать на определенный вид и его популяцию.

Этот метод позволит регулировать, например, численность комаров Anopheles gambiae, распространяющих малярию в африканских странах.

«Мы не хотим убивать комаров, не являющихся переносчиками болезней, они являются очень важным благом экосистемы, особенно в северных регионах и в Сибири, – отмечает Игорь Валентинович. – В этих районах они имеют критически важное значение, так как питаются рыбой, амфибиями, и многие птицы прилетают сюда, чтобы размножаться и выкармливать свое потомство. Поэтому избирательность генетического инструмента, основанного на новых фундаментальных данных, является глобально значимым фактором»..

Авторизация
*
*
Регистрация
*
*
*

Leave the field below empty!

Генерация пароля
Закрыть