В новом исследовании представлено наиболее полное древо жизни для паразитов малярии

        

Новое исследование, проведенное Американским музеем естественной истории, на сегодняшний день представляет собой наиболее полное древо жизни для малярийных паразитов. Известный как разрушительный бич здоровья человека, с пятью видами, которые, как известно, заражают людей, существует более 500 описанных видов малярии, которые заражают млекопитающих, птиц и рептилий. Среди выводов исследователей, которые были опубликованы сегодня в журнале Royal Society Open Science заключается в том, что разнообразный род малярийного паразита Plasmodium (который включает в себя те виды, которые заражают людей) состоит из несколько дистанционно связанных эволюционных линий, и с таксономической точки зрения многие виды должны быть переименованы.

«Многие проблемы, связанные с болезнями, которые затрагивают людей, связаны с тем, что способность инфекционных организмов развиваться и адаптироваться», – сказала соавтор Сьюзан Перкинс, куратор в отделе Зоологии беспозвоночных Музея и главный исследователь в Институте Саклера Музея Сравнительная геномика. «Мы не сможем полностью понять заражающие человека малярийные паразиты и, возможно, разработать уникальные способы борьбы с ними, пока мы не узнаем больше об их эволюционной истории».

Сопоставление отношений паразитов малярии является сложной задачей на нескольких уровнях. Многие из этих паразитов редки и трудны для отбора образцов и приспособлены для заражения конкретных видов, таких как один тип зеленокожих сцинков в Новой Гвинее или летучих мышей в отдаленных лесах Африки. Паразиты малярии также имеют своеобразную ДНК: в то время как большинство организмов имеют относительно равную долю четырех химических оснований (A, C, T и G), которые составляют геном, ДНК этих паразитов сильно смещена в сторону A (аденина) и T (тиминовых) пар, причем до 80 процентов их генома состоят только из этих двух оснований. Однако это смещение неравномерно по разнообразию этих паразитов и не учитывает эти разрозненные соотношения, что может привести к искаженным результатам. Исследователи, во главе с Спенсером Галеном, аспирантом по сравнительной биологии, учащимся в Высшей школе Ричарда Гилдера в Музее, нашли способ исправить это явление. Работая в тесном контакте с исследователем-исследователем Янусом Борнером, который разработал новые генетические маркеры для группы в Гамбургском университете, они смогли включить виды малярии из глубоких эволюционных линий – как те, которые заражают оленей, черепах, летучих мышей и многочисленных видов птиц – которые отсутствовали в предыдущих анализах. Полученное дерево, в котором было отобрано 58 видов малярии из восьми признанных в настоящее время родов и включало данные ДНК-последовательности из более чем 20 генов, является наиболее полным в своем роде.

Самый удивительный вывод команды заключался в том, что род Plasmodium состоит из нескольких групп, которые не являются ближайшими родственниками друг друга, и поэтому с таксономической точки зрения многие виды должны быть переименованы. Важно отметить, что это влияет на Plasmodium falciparum, самые смертоносные виды малярии для людей. Поскольку он находится в отдельной группе от так называемого «типа», который определяет Plasmodium P. falciparum должен получить новое имя – но это не так просто.

«Если бы мы работали над группой рыб или жуков, мы бы просто разделили их и поместили в новые роды», – сказал Перкинс. «Но сделать это на основе нашего дерева будет связано с изменением имени самого смертоносного простейшего паразита в мире, и против нас слишком много инерции. В этом случае мы должны быть плохими таксономистами и позволить этому продолжать называться Plasmodium ".

Исследователи рекомендуют ученым принять новый язык для этой группы. Вместо того, чтобы ссылаться на Plasmodium в широком смысле, они рекомендуют, чтобы ученые были более конкретными и использовали подродовые имена. Это объясняется тем, что эволюционное дерево показывает, что не все эти паразиты передаются москитами или реплицируются внутри эритроцитов – две ключевые определяющие характеристики Plasmodium . Кроме того, другие паразиты, которые бросают вызов этому определению, смешиваются с человеческими паразитами и модельными видами, используемыми для изучения болезни в лаборатории, включая те, которые заражают мышей.

Исследование также весит в давних дебатах о том, сколько раз паразиты малярии прыгали в основные группы позвоночных животных, в частности млекопитающих, через кровоточивые векторы насекомых.

«Специфичность, окружающая колонизацию позвоночных малярийными паразитами, довольно активно обсуждалась», – сказал Гален. «Мы нашли поддержку идеи о том, что паразиты малярии сразу подпрыгнули к млекопитающим».

Исследование подтверждает предыдущую работу, связывающую происхождение паразитов малярии с птицами (вероятно, включая некоторых динозавров). Затем паразиты совершили прыжок к млекопитающим, за которым последовала вторичная колонизация птиц, а также рептилий. Исследование также поддерживает работу, показывающую, что летучие мыши были основным фактором резкой диверсификации линий паразитов малярии. Авторы предполагают, что предстоит еще большая работа, и, возможно, потребуется больше изменений имени. В 2016 году Перкинс и другие сообщили о малярийных паразитах у белохвостых оленей. Текущее исследование показывает, что эти и другие, которые заражают копытных млекопитающих, должны получить новое название. Паразит малярии, изолированный от стервятника индейки в Калифорнии, также был не похож ни на что другое, что было обнаружено у птиц и, вероятно, является новым родом.

«Малярийные паразиты гораздо более разнообразны, чем большинство людей понимают, и картина, которую мы рисуем, демонстрирует еще один уровень сложности», – сказал Гален. «Нам действительно нужна широкомасштабная оценка таксономии паразитов малярии».

      

Source link