Открытие тактик выживания комаров открывает возможности для новых методов борьбы с переносчиками болезней

Сенсорные системы, расположенные на головных придатках комара, позволяют ему обнаруживать и реагировать на широкий спектр химических сигналов, критически важных для его размножения и выживания. На молекулярном уровне эти системы зависят от генов, составляющих три семейства хемосенсорных рецепторов: вкусовые рецепторы, ионотропные рецепторы и обонятельные рецепторы.

Чтобы понять, как эти хемосенсорные пути помогают малярийному комару Anopheles coluzzii передавать болезнь, лаборатория профессора Л. Дж. Цвибеля использовала методы редактирования генов CRISPR для создания мутантных комаров. Целью было картирование и функциональная характеристика роли ключевого гена ионотропных рецепторов Ir76b.

«Мы смогли точно доставить компоненты CRISPR в яйца комаров с помощью микроинъекции, чтобы генетические элементы были точно вставлены в локус Ir76b для нарушения и локализации экспрессии гена», — пояснил соавтор исследования.

Данные подтвердили гипотезу, что Ir76b действует как критически важный ко-рецептор, необходимый для формирования активных IR-комплексов на придатках головы комара.

«Мы показали, что самкам комаров необходим путь IR для обонятельных и, вероятно, вкусовых реакций на амины — разнообразное семейство химических соединений, которое включает аммиак, важный компонент человеческого запаха, привлекающий кусающих комаров», — сказал Цвибель. «Более того, мы обнаружили, что комарам Anopheles Ir76b необходим для спаривания и для приёма крови (непосредственно сосания, а не укуса)».

Данные раскрывают дискретные роли Ir76b в обонятельных и вкусовых путях, указывая на потенциальную молекулярную мишень для разработки новых стратегий борьбы с переносчиками болезней.

«Одно из захватывающих открытий — необычно повышенная активность нейронов антенн комара в ответ на несколько аминов, которые являются компонентами человеческого пота», — отметил соавтор исследования.

Малярия и другие болезни, переносимые комарами, ежегодно уносят более 500 000 жизней. Это исследование открывает путь к разработке новых подходов для снижения бремени этих заболеваний.

«Эти данные указывают на сложное взаимодействие между хемосенсорной системой комара и его поведением, а также на новую мишень для контроля передачи малярии и других болезней», — заключил Цвибель.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.