Предки водорослей помогают понять размножение опасных паразитов
Более 800 миллионов лет назад одноклеточные водоросли плавали в океане, используя жгутики. Сегодня их эволюционные потомки, паразиты типа Apicomplexa, вызывают малярию и токсоплазмоз — болезни, ежегодно поражающие миллионы людей.
Исследователи из Университета Джорджии обнаружили, как структура, унаследованная от водорослевого предка, позволяет паразитам размножаться внутри клеток хозяина. Работа опубликована 11 декабря в журнале PLOS Biology.
Ключевой механизм размножения
- Чтобы выжить, паразит проникает в клетку животного или человека.
- Внутри он начинает репликацию, создавая дочерние клетки.
- Учёные выяснили, что генетический материал передаётся дочерним клеткам по специальной волокнистой структуре (фибре), которая их соединяет.
Экспериментальное подтверждение
Изменив в лаборатории гены, кодирующие компоненты этого волокна, исследователи смогли полностью остановить размножение паразита.
«Эти изменённые паразиты могут заражать клетки, но как только мы отключаем гены волокна, они не могут создавать новые дочерние клетки и распространяться. В итоге паразит погибает, не причинив серьёзного вреда», — пояснила Мария Франсия, ведущий автор исследования.
Эволюционное происхождение
Эта репликационная фибра, как оказалось, эволюционировала из жгутика, который использовали древние водоросли для плавания.
«Это неожиданное открытие, — отметил Борис Страйпен, профессор и старший автор исследования. — Паразиты больше не используют жгутики для движения, но, судя по всему, перепрофилировали этот механизм для организации сборки инвазивной клетки».
Перспективы для терапии
Поскольку у возбудителей болезней вроде малярии растёт устойчивость к существующим препаратам, поиск новых мишеней для лекарств критически важен. Волокно, унаследованное от водорослей, может стать такой перспективной мишенью. Однако Страйпен подчеркивает, что необходима дальнейшая работа, чтобы научиться разрушать эту структуру у паразитов, уже попавших в организм.
Важность эволюционного подхода
Учёные настаивают, что понимание эволюционной истории патогенов крайне важно.
«Анализ их эволюции открывает важные возможности для разработки методов лечения, а также помогает понять базовые структуры патогенов, с которыми мы боремся», — заключил Страйпен.