Отредактировать переносчика: как исследование геномов комаров приближает победу над малярией

Исследователи из России и США провели работу по сборке референсных (усреднённых) геномов двух видов наиболее опасных малярийных комаров. Об этом сообщается в журнале GigaScience.

В результате секвенирования ДНК большого числа особей комаров Anopheles coluzzii и Anopheles arabiensis учёные Университета ИТМО собрали из схожих фрагментов референсные геномы для каждого вида. Такие геномы позволяют находить отличия отдельных насекомых или целых популяций друг от друга.

Работа проводилась с 2018 года по инициативе известного исследователя комаров из Политехнического института Вирджинии россиянина Игоря Шарахова. Вычислительные мощности для обработки данных предоставил Университет Джорджа Вашингтона (США).

Ранее референсный геном был известен только для одного вида малярийных комаров — Anopheles gambiae. Теперь для изучения доступны ещё два переносчика возбудителей заболевания на африканском континенте. Учёные отмечают, что исследованные виды относятся к наиболее опасным представителям рода малярийных комаров. Всего такими признаны около 30 видов.

«Сборка генома комара — это задача среднего уровня сложности. С одной стороны, у него достаточно большой геном: примерно 300 млн символов, всего в десять раз меньше, чем у человека. С другой стороны, у комаров всего три пары хромосом, а не 23, как у человека. Так как из одного комара получается мало генетического материала, мы использовали материал со всей колонии», — рассказал сотрудник научно-образовательного центра геномного разнообразия Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (Университета ИТМО) Антон Замятин.

Также по теме

Борьба с COVID-19, генная инженерия и искусственный интеллект: главные научные исследования 2020 года

В 2020 году основные усилия мирового научного сообщества были направлены на борьбу с коронавирусной инфекцией. Спустя всего несколько...

Как пояснил учёный, в секвенатор помещались образцы ДНК сразу множества особей каждого вида. Так исследователям удалось увидеть и нивелировать все индивидуальные различия отдельных комаров, чтобы собрать референсный геном.

По данным исследователей, сборка геномов основных переносчиков малярии открывает новые возможности для борьбы с этим заболеванием. Полученные знания позволяют начать поиск участков генома, отвечающих за связь с возбудителем болезни. Также учёные надеются, что их исследование приблизит разработку метода генного редактирования, в результате которого комары перестанут воспринимать человека в качестве донора крови.

В планах коллектива Университета ИТМО — продолжение работы по сборке референсных геномов для других опасных видов малярийных комаров.