Първият в историята клетъчен атлас на комара Aedes aegypti е създаден от учени от Рокфелеровия университет и глобален екип от експерти.
Комарът, пренасящ жълта треска, е глобална заплаха за здравето. Няма друг вид комар, който да пренася толкова много болести, което го прави едно от най-опасните животни на Земята.
Представен на 30 октомври, Mosquito Cell Atlas предлага резолюция на клетъчно ниво на генната експресия в 19 различни тъкани, от главата до краката
„Това е изчерпателна снимка на това, което прави всяка клетка в комара по отношение на експресирането на гени. Това е истинско постижение, защото ние профилирахме толкова много различни видове тъкани както при мъжките, така и при женските екземпляри“, казва Лесли Восхал, която изучава този вид от над две десетилетия.
Големият набор от данни, който профилира над 367 000 клетъчни ядра, е свободно достъпен за обществеността и научната общност.
Атласът включва както мъжки, така и женски комари
Преди създаването на този атлас, изследванията в областта на клетъчната биология на Aedes aegypti са доста фрагментирани и често непълни.
Учените изучават клетките на комара, орган по орган и тъкан по тъкан, в отделни проучвания.
От друга страна, предишните проучвания се фокусират непропорционално върху женския комар, защото той се нуждае от кръвна храна, за да се размножава, и следователно е единственият преносител на патогени.
Това създава „огромно пристрастие“, като оставя много малко информация за мъжкия пол.
Изследователите се опитват да запълнят тази празнина, като създават единен, изчерпателен ресурс, който обхваща както мъжките, така и женските комари.
За създаването на атласа е използвана техниката за секвениране на едноядрена РНК (snRNA-seq). Пробата включва 19 вида тъкани от комари, избрани с цел проучване на пет основни биологични функции: усещане и поведение при търсене на гостоприемник, вирусна инфекция, размножаване и централна нервна система.
Тя успешно идентифицира 69 различни вида клетки, организирани в 14 основни категории, като много от тези видове клетки са нови и не са наблюдавани досега.
Alexandra DeFoe
Разкрити клетъчни тайни
Атласът разкрива, че полимодалните сензорни неврони – „суперзаредени клетки“, които откриват сигнали като температура и вкус – са много по-разпространени, отколкото се е смятало досега.
Въпреки че първоначално са локализирани в антените, новите данни разкриват, че тези мултифункционални хеморецептори са разпространени по цялото тяло на комара, включително носа, езика и краката му.
„Заедно те позволяват на комарите да бъдат наистина добри в това, което правят – да търсят гостоприемници, да се хранят с тях и да се размножават“, казва Надав Шай, старши автор на изследването.
Тези многофункционални хеморецептори подобряват оцеляването на комарите, като позволяват на насекомите да усещат сладостта и прясната вода.
Атласът показва и пренареждането на мозъка след хранене с кръв.
След като женския комар се нахрани с кръв, интересът й към гостоприемници (хора) се изключва, за да се фокусира върху развитието на яйцата. Атласът показва драстични промени в генната експресия в мозъка през този период.
Изненадващо и неочаквано откритие е, че промяната в женския комар – т.е. загубата на желание да ухапе след хранене – се дължи предимно на промени в глиалните клетки.
Нов атлас: глобален ресурс
Въпреки че глиалните клетки са поддържащи клетки, които съставляват по-малко от 10% от клетките в мозъка, изследователите наблюдават, че тези клетки се „преструктурират напълно“ през този период.
Друго изненадващо откритие от атласа е ограниченият полови диморфизъм на клетъчно ниво, въпреки многото документирани разлики в морфологията и поведението между мъжките и женските комари.
Атласът показва, че клетъчната структура на мъжките и женските комари е до голяма степен идентична. Единствените значителни изключения са репродуктивните органи и малки групи от клетки, специфични за пола.
Новоиздаденият атлас ще служи като глобален ресурс за насърчаване на бъдещи изследвания на комарите, което ще доведе до нови открития.
Изследването е публикувано в списанието Cell на 30 октомври.
Източник: InterestingEngineering
