Kai varlės miršta nuo invazinės chitridiomikozės ligos, kuri yra pagrindinė varliagyvių mirties priežastis visame pasaulyje, už jų apsaugą atsakingi genai iš tikrųjų gali lemti jų mirtį, rodo naujas tyrimas, šiandien paskelbtas žurnale Molecular Ecology by University. Centrinės Floridos ir Smithsonian Conservation Biology Institute (SCBI) mokslininkų.
Žemuminė leopardinė varlė, randama Arizonos upių nuotakynuose, yra viena iš nedaugelio varliagyvių rūšių, kurių kai kurie individai išgyvena nuo Batrachochytrium dendrobatidis chytrid grybo (Bd) užkrėtimo, o kiti individai to neišgyvena, net jei gyvena tie patys vietiniai gyventojai.
Tyrinėdami žemumų leopardines varles, užkrėstas Bd, grybeliu, sukeliančiu chitridiomikozės arba chitrido ligą, mokslininkai nustatė, kad nuo šios ligos nugaišusios varlės turėjo didesnę pagrindinių histokompatibilumo komplekso ir kitų imuninės sistemos genų ekspresiją nei varlės, išgyveno.
Šie genai padeda organizmams kovoti su infekcijomis ir svetimomis medžiagomis.
"Šis rezultatas buvo visiškai priešingas intuityviam ir priešingas modeliui, kurio tikėjomės atsigauti", - sakė tyrimo vadovė Anna Savage, UCF Biologijos katedros docentė ir buvusi SCBI išsaugojimo genomikos centro doktorantė. (CCG).
„Mano ankstesnis šių imuninių genų tyrimas parodė, kad kai kurie variantai buvo susiję su didesniu Batrachochytrium dendrobatidis išgyvenamumu, todėl maniau, kad dėl šių genų varlės turi stipresnį imuninį atsaką, kuris sunaikintų grybelį“, – sakė ji. sakė.
"Atrodo, kad tie stipresni atsakai yra susiję su jautrumu, o su išgyvenimu susiję genai yra susiję su sumažėjusia imunine funkcija."
Savage sakė, kad įgytas imuninis atsakas gali būti labai stiprus, pareikalauti daug energijos iš organizmo ir kartais gali susidaryti toksiškų šalutinių produktų, kurie kenkia šeimininkui ir patogenui.
„Imuninės reakcijos yra daug sudėtingesnės nei tik įjungimo-išjungimo jungiklis“, – sakė ji. "Didžioji imuninės sistemos dalis reguliuoja konkretaus atsako tipą, laiką ir dozę, o jei kuris nors iš šių komponentų sutrinka, tai gali turėti labai neigiamų pasekmių."
Ji sakė, kad, pavyzdžiui, Batrachochytrium dendrobatidis slopina šeimininko imuninę sistemą, naikindamas B ir T limfocitus. „Kadangi tai yra tos pačios ląstelės, kurios dauginasi per įgytą imuninį atsaką, gaminant daug tų ląstelių gali būti tiesiog švaistoma energija tam, ką chytrid gali lengvai sunaikinti“, - sakė ji.
Varliagyvių populiacijos mažėja visame pasaulyje, du trečdaliai iš 8 000 pasaulio rūšių laikomi nykstančiomis, o beveik 200 rūšių jau išnyko per pastaruosius du dešimtmečius.
JAV varliagyvių populiacijos mažėja beveik 4 procentais per metus, o kai kuriose srityse, pvz., Uoliniuose kalnuose ir vakarinėje pakrantėje, mažėjimo tempas yra didesnis, teigia JAV geologijos tarnyba. Apklausa.
Nors mokslininkai tyrė imuninių genų ekspresiją žemumų leopardinėse varlėse, sergančiose chitridiomikoze, išvados gali būti naudingos tiriant kitų varlių rūšių ligą dėl bendrų genetinių panašumų, sakė Savage.
Tyrimui pasirinktos žemumos leopardinės varlės, nes jų atsakas į chitridiomikozę skiriasi nuo vieno individo, skirtingai nuo daugelio kitų varlių rūšių, kurios yra visiškai jautrios šiai ligai arba yra visiškai atsparios ar tolerantiškos.
Tai leido tyrėjams atmesti genetinę variaciją tarp rūšių ir tiksliai nustatyti specifinius žemumų leopardinių varlių imuninių genų skirtumus, kurie numatė skirtingą atsaką į infekciją.
Varlės buvo surinktos Arizonoje ir per naktį nugabentos į Smithsonian nacionalinį zoologijos sodą Vašingtone, D. C., kur buvo atlikti infekcijos eksperimentai.
Vėliau genų ekspresijos analizė buvo atlikta Smithsonian Conservation Biology Institute Konservavimo genomikos centre. Statistinė duomenų analizė buvo atlikta UCF.
Robertas Fleischeris, vyresnysis mokslininkas ir SCBI CCG vadovas, buvo tyrimo bendraautorius ir buvo pagrindinė Savage patarėja tyrimams, kai ji dirbo Smithsonian universiteto doktorantūroje.
Fleischer sakė, kad rezultatai padeda suprasti, kodėl kai kurios varlės išgyvena nuo ligos, o kitos ne.
"Jei galime išspręsti šią paslaptį ir šiuo tyrimu žengėme didelį žingsnį ta linkme, tikimės ir planuojame panaudoti šią informaciją, kad sukurtume išteklius ir strategijas, kaip sušvelninti jautresnių rūšių ligą. ir atremti pasaulinį chytrido sukeliamą išnykimo ir pavojaus bangą“, – sakė jis.
Tyrėjas teigė, kad išvados taip pat rodo, kad įgytas imuninis atsakas, pvz., sukeltas vakcinacijos metu, ne visada gali būti naudingas kovojant su invazinėmis ligomis, kurios kelia susirūpinimą dėl išsaugojimo.
