Исследование, объединившее ученых со всего мира
Большая международная команда исследователей, в которую вошли специалисты Донского государственного технического университета, Университета Сан-Паулу, Политехнического института Виана-ду-Каштелу, Ратгерского университета, Первого Московского государственного медицинского университета имени И.М. Сеченова и Научно-технологического университета “Сириус”, провела масштабный анализ смертельно опасного грибка Pseudogymnoascus destructans, угрожающего популяциям летучих мышей по всему миру.
Pseudogymnoascus destructans — ключевой враг североамериканских летучих мышей
Летучие мыши играют важнейшую роль в природных экосистемах: опыляют растения, разносят семена и сдерживают рост популяций насекомых-вредителей. Однако с середины 2000-х годов их численность в Северной Америке заметно снизилась из-за вспышки так называемого синдрома белого носа — заболевания, спровоцированного грибком Pseudogymnoascus destructans. За последние десять лет данный патоген привел к катастрофическому сокращению различных видов летучих мышей, а в некоторых регионах гибель достигала 90% популяций. Изредка случаи синдрома белого носа фиксируются и в России.
Основная версия ученых состоит в том, что возбудитель был непреднамеренно завезен в Северную Америку из Евразии и, столкнувшись с восприимчивыми популяциями, быстро эволюционировал, подстраиваясь к новым условиям и охватывая все большие территории.
Генетика и эволюция: новый взгляд на происхождение патогена
Коллектив под руководством Ильи Попова, младшего научного сотрудника и аспиранта Донского государственного технического университета, с использованием открытых источников секвенирования ДНК, выполнил анализ митохондриального генома Pseudogymnoascus destructans. Исследование показало, что этот патоген эволюционно родственен уникальным антарктическим грибам: Thelebolus microsporus, Antarctomyces pellizariae и Antarctomyces psychrotrophicus. Общий предок этих грибов жил почти 141 миллион лет назад в более теплом климате, а к холодным условиям (и жизни в пещерах) предки Pseudogymnoascus destructans перешли около 28 миллионов лет назад после расхождения с близким видом Pseudogymnoascus pannorum.
Такая эволюционная адаптация частично объясняет, почему гриб так успешно чувствует себя на зимующих колониях летучих мышей, где температура остается низкой и стабильной.
Протеом патогена: в шесть раз больше известных белков
Особое достижение исследовательской группы — детальное изучение протеома, то есть полного набора белков грибка. Современные методы анализа позволили увеличить количество белков с известными функциями почти в шесть раз — сейчас их насчитывается 12 206, в то время как ранее учеными было описано всего 2 137 белков. Для многих найденных белков пока не установлены точные функции, однако есть предположение, что они играют значительную роль в патогенности Pseudogymnoascus destructans и его способности поражать хозяев.
Ряд недавно охарактеризованных белков может быть причастен к заражению и разрушению тканей летучих мышей. Полученные результаты — серьезный вклад в понимание сложных биохимических процессов, которые лежат в основе развития синдрома белого носа.
Шаг к будущему — геномное сравнение и созданию биобанка
По словам руководителя проекта Ильи Попова, ученые планируют создать биобанк всех образцов ДНК, собранных у различных штаммов патогена в разных регионах мира. Интерес вызывает Pseudogymnoascus destructans-2, недавно открытый “близнецовый” вариант уже известного грибка. В ближайших планах — проведение сравнительного анализа между грибами, выявленными в России и Северной Америке. Это поможет пролить свет на особенности распространения и генетического разнообразия опасного возбудителя.
По мнению исследовательской группы, всестороннее изучение генома и белкового состава патогена откроет путь к созданию эффективных антигрибковых препаратов и стратегий по защите летучих мышей от вымирания. Это особенно важно для сохранения баланса экосистем и сдерживания вспышек насекомых-вредителей, чьи популяции резко возрастают при снижении численности мышей.
Вклад Российского научного фонда, оптимизм и дальнейшие перспективы
Работа, получившая поддержку Российского научного фонда (РНФ), уже позволила сделать прорывные шаги в понимании молекулярных механизмов и происхождения патогена Pseudogymnoascus destructans. Многонациональная команда исследователей нацелена на дальнейшие открытия, укрепив межуниверситетские связи и заложив прочную основу для будущих совместных исследований. В перспективе результаты этого проекта могут стать решающим звеном в сохранении биоразнообразия и восстановлении популяций летучих мышей как в России, так и на планете в целом.
Благодаря энтузиазму и профессионализму ученых из Донского государственного технического университета, института живых систем, а также их коллег за рубежом, научное сообщество уже сегодня располагает новыми, уникальными сведениями о природе опасного грибка и эффективных путях борьбы с ним. Оптимизм и уверенность в успехе сопровождают дальнейшее продвижение проекта — с каждым новым открытием наука становится ближе к пониманию сложнейших биологических процессов, от которых зависит жизнь целых экосистем.
Источник: naked-science.ru
