Учёные собрали первый геном мягкого клеща
Исследователи из Медицинского колледжа Бейлора и Texas A&M AgriLife Research совместно с Службой сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США, проектом SCINet и инициативой Ag100Pest собрали первый геном мягкого клеща Ornithodoros turicata. Результаты опубликованы в журнале G3: Genes, Genomes, Genetics.
Популяции этого клеща встречаются во Флориде, а также в регионах от Техаса, Оклахомы, Канзаса до юго-западных штатов и Мексики. Он является переносчиком возбудителя возвратного тифа у людей и имеет сельскохозяйственное значение как потенциальный вектор вируса африканской чумы свиней (АЧС).
Эти клещи обитают в полостях: норах животных, пещерах, дуплах, а также под постройками. Они скрытны и питаются кровью животных, посещающих эти места. Могут жить более пяти лет без питания кровью. Самки способны передавать патогены потомству, что позволяет патогенам сохраняться в популяции клещей на протяжении поколений, делая их не только переносчиками, но и резервуарами болезней.
«Геном открывает новые возможности для изучения биологии клеща, его жизненного цикла и взаимодействия с патогенами», — говорит старший автор работы доктор Джоб Лопес. Например, почти ничего не известно о том, как клещи расселяются между убежищами и как связаны популяции на обширной территории.
Исследователи начали колонию клещей из пещеры в округе Тревис (Техас) после случая возвратного тифа. Эта колония поддерживается более трёх десятилетий и стала источником для многих проектов, поэтому её выбрали для первого генома в этом семействе клещей.
Биология мягких клещей сложна и сильно отличается от более изученных иксодовых (твёрдых) клещей. У иксодовых клещей пол легко определить на нимфальной стадии, а у мягких — сложно. Из яйца вылупляется личинка, которая после питания линяет в нимфу. Нимфы проходят до 5–6 возрастов (инстаров).
Каждый возраст требует питания кровью для линьки в следующий. Превращение из личинки во взрослую особь может занимать около года. Пол определяется только после линьки во взрослую форму. Одна из главных целей проекта — определить пол на генетическом уровне и идентифицировать хромосому, отвечающую за определение пола.
«Собрать геном — это одно, но после секвенирования требуется много постобработки. Наша цель — создать высококачественный геном на уровне хромосом, а не фрагментированный, с которым сложно работать», — пояснил Лопес.
Завершённый геном позволит исследовать хромосомы, связанные с конкретными биологическими функциями, и создать новые инструменты для контроля вредителя.
«Теперь у нас есть основа для изучения популяционной генетики на огромном ареале — от Флориды через Великие равнины до юго-запада и Мексики. Это большой шаг к связи между мониторингом и разработкой мер контроля», — сказал соавтор доктор Пит Тиил.
Около десяти лет назад АЧС распространилась по миру из-за торговли заражёнными домашними свиньями. Болезнь получила название от природного цикла «клещ — вирус — бородавочник», в котором бородавочники не болеют, но поддерживают вирус. При попадании вируса в популяцию домашних свиней смертность достигает почти 100%. Сейчас африканские бородавочники обитают в Техасе.
«В Техасе есть все элементы пазла для возникновения природного цикла вируса АЧС: есть клещ, африканские бородавочники и одна из крупнейших популяций одичавших свиней. В этом и заключается значимость этого клеща-переносчика», — отметил Лопес.
Команда планирует изучить генетическое разнообразие и адаптацию клещей к разным экологическим условиям, а также молекулярные механизмы их репродуктивного цикла и вертикальной передачи патогенов.
«Физиология, развитие и размножение этих клещей основаны на их генетике, и теперь мы можем открыть двери для этих открытий», — заключил Тиил.