Первые геномы ленточных червей раскрывают эволюцию паразитизма

Ленточные черви — паразиты, лишённые кишечника и головы. Они вызывают изнурительные заболевания, которые могут быть смертельными и часто не поддаются лекарственной терапии. Впервые учёные расшифровали генетический код ленточных червей, о чём сообщает журнал Nature.

Ленточные черви — одна из древнейших групп паразитов, вызывающих 2 из 17 забытых тропических болезней по классификации Всемирной организации здравоохранения (WHO). Взрослые особи могут жить в кишечнике без вреда и легко излечиваются. Однако заражение личинками приводит к образованию кист в органах, тканях и центральной нервной системе людей и животных. Это может вызвать осложнения: слепоту, эпилепсию или даже смерть.

Полные геномы 4 видов ленточных червей

Международная команда учёных под руководством Института Сенгера и с участием специалистов Музея естественной истории секвенировала полный генетический код (геном) 4 видов ленточных червей, включая идентификацию и каталогизацию (характеризацию) их примерно 11 000 генов.

Исследование генома не только даёт представление об эволюции паразитизма, но и определяет список генов-кандидатов для разработки лекарств, предоставляя огромный ресурс для фундаментальных и прикладных исследований.

Потеря генов

Результаты раскрывают, как функционируют и развиваются эти паразиты, и как их генетика менялась со временем.

Например, в процессе эволюции паразитизма у предков этих животных было утрачено множество генов, включая те, что необходимы для синтеза жиров и холестерина, критически важных для развития. Следовательно, ленточные черви должны извлекать и модифицировать эти вещества из пищи хозяина.

Знание о задействованных генах может помочь учёным использовать лекарства для нарушения этого процесса и создать эффективное лечение.

Была выявлена ещё одна крупная генетическая потеря — большая группа генов, важных для формирования тела в процессе развития, так называемых homeobox генов. Это крупнейшая потеря генов этого класса, когда-либо наблюдавшаяся в царстве животных.

Сохранение базовых генов

В противоположность этому, результаты генома показали, что многие базовые гены и генетические пути, участвующие в клеточной регуляции и коммуникации у свободноживущих животных (включая человека), остались у ленточных червей.

Сходство с раком

Команда обнаружила, что многие патологические процессы, вызываемые ленточными червями, схожи с процессами в раковых опухолях. Их список генов-мишеней для лекарств показал совпадение со многими генами, на которые нацелена существующая химиотерапия рака. Это говорит о потенциальной уязвимости ленточных червей к таким методам лечения.

Уникальная возможность

Биолог музея доктор Питер Олсон, участник исследовательской группы, отмечает: «Появление четырёх геномов ленточных червей знаменует не только множество возможностей для лечения и контроля инфекции, но и даёт уникальный шанс понять, как эволюция паразитического образа жизни влияет на геном.

Хотя к настоящему времени охарактеризовано большое количество геномов, эти — одни из первых для организмов с облигатным паразитическим образом жизни. Они позволяют нам ответить на многие давние вопросы о природе паразитизма — arguably, самой распространённой форме жизни на планете».