Массовое параллельное секвенирование раскрывает скрытое разнообразие глазных паразитов рыб

Исследователи из Эстонского университета естественных наук и Шведского университета сельскохозяйственных наук совместно с финскими учёными разработали методологию, использующую технологию секвенирования нового поколения (NGS) для быстрого и эффективного скрининга генетического разнообразия глазных паразитов рыб.

По словам руководившего исследованием учёного Анти Васемяги, это важная веха, так как разработанная методология помогает лучше понять меж- и внутривидовое разнообразие, жизненный цикл и экологию глазных паразитов из семейства трематод Diplostomidae. Паразитов диплостомид чрезвычайно сложно различить морфологически, поэтому использование молекулярно-генетических методов позволяет понять до сих пор скрытое разнообразие паразитов и их влияние на хозяина. «Разработанная методология позволяет проанализировать в рамках одного исследования больше материала, чем все предыдущие молекулярно-генетические исследования вместе взятые», — сказал Васемяги.

Как объяснила первый автор работы, постдокторант Кристина Норейкене, паразиты диплостомиды имеют сложный жизненный цикл: после вылупления из яйца личинка паразита заражает водных улиток. Следующим промежуточным хозяином является рыба, которая заражается свободноплавающими личинками паразита, покинувшими улитку. У рыбы у диплостомид есть около 24 часов, чтобы избежать иммунной системы и достичь тканей глаза, которые считаются иммунно-привилегированными и служат безопасным убежищем. В зависимости от вида паразиты предпочитают специфические ниши внутри глаза. Некоторые заражают хрусталик, и у рыбы развивается катаракта, приводящая к слепоте. В других случаях паразиты активно плавают в стекловидном теле, что влияет на поведение рыбы. В любом случае заражение делает рыбу более уязвимой для хищников — рыбоядных птиц или млекопитающих, что завершает цикл паразита.

Норейкене добавила, что результаты исследования показали удивительно сильную связь между распространённостью заражения окуня диплостомидами и концентрацией гуминовых веществ в водоёмах. Гуминовые вещества делают воду темнее и кислее. Низкий pH не подходит для большинства видов водных улиток. Таким образом, в тёмных и кислых озёрах, типичных для Северной Европы, нет первого промежуточного хозяина паразита, и рыбы не заражаются. В отличие от них, в чистых озёрах есть подходящие условия для улиток, и распространённость заражения глазными паразитами крайне высока.

Она также отметила, что это одно из первых исследований, описывающих иммунный ответ рыбы против паразита в ткани глаза с помощью полного транскриптомного анализа. Согласно Норейкене, опубликованные данные об экспрессии генов указывают на возможный иммунный ответ в глазу на инфекцию.