Учёные собрали новые референсные геномы малярийных комаров

Исследователи из Virginia Tech, Университета Джорджа Вашингтона и Университета ИТМО представили новые данные для изучения поведения и физиологии двух видов малярийных комаров. Эта информация поможет найти участки генома, ответственные за связь с патогеном и пищевое поведение. Исследование опубликовано в GigaScience.

Всего малярийными комарами считаются 400 видов насекомых, 30 из которых — основные переносчики болезни. Малярию вызывает паразит Plasmodium, которого комары передают человеку при укусе. Для борьбы с болезнью важно понять, чем отличается генетически пищевое поведение опасных и «обычных» комаров. Это помогло бы найти способ изменить «рацион» конкретных видов, чтобы они либо перестали питаться человеческой кровью, либо перестали передавать паразитов. Ранее у учёных был только референсный геном Anopheles gambiae, но теперь появились геномы ещё двух видов — африканских малярийных комаров Anopheles coluzzii и Anopheles arabiensis.

Процесс соединения множества коротких участков ДНК в одну длинную последовательность называется сборкой генома (sequence assembly). Лучшие сборки конкретного вида называются референсными геномами. Это «усреднённые» геномы организма. С их помощью учёные могут определить, чем отличаются друг от друга отдельные особи или целые популяции.

«Собрать геном комара — задача средней сложности. С одной стороны, его геном довольно большой: около 300 миллионов пар оснований, что всего в 10 раз меньше, чем у человека. С другой стороны, у комара всего три пары хромосом, а у человека — 23. Из-за того, что одна особь комара даёт нам мало генетического материала, мы использовали материал, взятый из целой колонии, то есть в секвенатор одновременно загружалась ДНК из множества особей. В результате мы видим индивидуальные особенности комаров, которые нужно нивелировать, чтобы создать референсный геном», — объясняет Антон Замяти́н, сотрудник Лаборатории геномного разнообразия Университета ИТМО.

Исследование началось в 2018 году. Выделение генома и секвенирование проходило в Virginia Tech, где для экспериментальных нужд содержатся колонии насекомых, разделённые по видам. Затем специалисты ИТМО приступили к сборке генома. Они также планируют работать над новыми проектами, связанными со сборкой референсных геномов для других видов малярийных комаров.