Новое исследование выявило биомаркеры иммунного ответа и новые пути для поддержки аквакультуры моллюсков

Понимание иммунной системы устриц и моллюсков важно для мониторинга влияния загрязнения и изменения климата на здоровье видов и потенциального воздействия на аквакультуру. Их иммунные ответы также могут служить индикаторами изменений в океанической среде.

Новое исследование с участием Университета Мэна оценило иммунные реакции у четырех экономически важных видов морских моллюсков — синей мидии, песчаной ракушки, восточной устрицы и атлантического ножевого моллюска — и выявило новые биомаркеры, связанные с изменением функции белков, участвующих в новых регуляторных механизмах важных метаболических и иммунологических путей.

Это открытие поможет в дальнейшей идентификации биомаркеров на благо аквакультуры и дает новое понимание того, как эти пути функционируют по-разному у разных видов животных.

«Эти биомаркеры показывают, как несколько различных физиологических функций могут быть сгенерированы из одной белковой последовательности. Это добавляет ценности физиологии организма», — говорит Тим Боуден, доцент аквакультуры в UMaine и соавтор исследования, опубликованного в качестве обложки в декабрьском выпуске 2020 года журнала Biology.

В исследовании, посвященном посттрансляционной модификации белков, ученые обнаружили, что деиминирование (конверсия аминокислоты аргинина в нестандартную аминокислоту цитруллин) влияет на множественные пути, вовлеченные в иммунитет, метаболизм и регуляцию генов.

Известно, что деиминирование играет роль в таких заболеваниях человека, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.

Результаты исследования позволяют предположить, что ферменты, регулирующие деиминирование у млекопитающих, птиц, рептилий, а также бактерий, паразитов и грибов, также активны в путях моллюсков. Пептидиларгининдеиминазы (PADs), ранее не зарегистрированные у Mollusca, могут, по мнению исследовательской группы, служить контрольным переключателем для различных иммунных и метаболических путей у моллюсков и во всем филогенетическом древе.

Исследователи задокументировали видоспецифичные вариации в размере и распределении внеклеточных везикул (EVs) у изученных двустворчатых моллюсков. EVs выполняют множество функций, включая транспорт белков, генетических грузов и биомаркеров в клетки, а также опосредование взаимодействий «хозяин-патоген».

Дальнейшее изучение физиологических и иммунных ролей EVs и характеристика переносимых ими биомаркеров необходимо для углубления понимания регуляторных механизмов и путей у моллюсков и поддержки глобальной индустрии аквакультуры.