Ученые нашли одноклеточные организмы, изучение которых поможет исправить мутации ДНК
Ученые ТюмГУ и Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН в составе международного коллектива открыли два новых вида одноклеточных организмов в озерах Азии. Изучение этих микроорганизмов позволит лучше понять процессы изменений ДНК и РНК, приводящих к серьезным наследственным нарушениям, а также создавать новые препараты для лечения паразитарных заболеваний.
Новые виды микроскопических одноклеточных организмов (Papus ankaliazontas и Apiculatamorpha spiralis), найденные в пресных и соленых озерах Индонезии, Вьетнама и Турции, по результатам исследования, оказались ближайшими родственниками некоторых паразитов человека и животных, например, трипаносом и лейшманий. Сравнение последовательностей ДНК также позволяет предполагать, что подобные организмы живут на дне Атлантического океана среди поля гидротермальных источников, которое называется "Затерянный город". По словам ученых, температура воды и ее химический состав в "Затерянном городе" совпадают с условиями, в которых на Земле когда-то зародилась жизнь. Возможно, там обитают организмы, которые уже жили на планете 2,5 миллиарда лет назад.
Найденные микроорганизмы, по словам экспертов ТюмГУ, относятся к кинетопластидам – жгутиковым простейшим. Кинетопластиды обычно являются паразитами, однако обнаруженные микробы оказались свободноживущими хищниками, поедающими других простейших. Открытие продемонстрировало, что у некоторых опасных патогенных организмов есть "мирные" родственники, которых удобно и безопасно изучать в лаборатории.
"В настоящее время мы крайне мало знаем о разнообразии мира одноклеточных. По некоторым оценкам, сейчас известно лишь порядка десяти процентов от существующих видов простейших. Еще менее исследовано разнообразие бактерий и вирусов. Тем временем изучение одноклеточных может привести к новым непредсказуемым результатам, которые обогатят наши знания о молекулярных механизмах функционирования клеток и начальных этапах эволюции биосферы. Все это может найти применение в биотехнологиях и медицине", – отметил заведующий лабораторией AquaBioSafe ТюмГУ, доктор биологических наук Денис Тихоненков.
В рамках исследования ученые уже показали связь между эволюцией и изучением простейших на патогенных кинетопластидах. Сменив "свободный образ жизни" на паразитизм, они потеряли многие гены, отвечающие за формирование обмена веществ, но сохранили возможность питаться самостоятельно. У новых организмов также выявлено самое большое число нуклеотидных замен среди известных науке случаев, что может привести ученых к удивительным открытиям.
"Редактирование РНК – широкий круг разнообразных молекулярных процессов модификации РНК. Чаще всего эти процессы происходят в клетках одноклеточных организмов. Для чего им это нужно – до конца не понятно. Но понимание данных процессов и способность управлять ими очень бы пригодились человеку. Это позволит видоизменять нуклеиновые кислоты, чтобы на их матрице создавать белки с заданными и нужными нам свойствами. Учиться этому мы вполне можем у простейших, в том числе открытых в настоящем исследовании", – прокомментировал Тихоненков.
Дальнейшее изучение процессов редактирования РНК и генетического материала на примере одноклеточных может стать ключом к управлению вредными мутациями, которые приводят к серьезным генетическим нарушениям, например, к болезни Альцгеймера. Кроме того, результаты исследования в будущем могут помочь разработать препараты против паразитов, например, против трипаносоматид. Они вызывают многие заболевания как у людей (сонная болезнь, болезнь Шагаса), так и у животных (случная болезнь лошадей).
2021 год в России - Год науки и технологий.
Источник:
Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ
Найденные микроорганизмы, по словам экспертов ТюмГУ, относятся к кинетопластидам – жгутиковым простейшим. Кинетопластиды обычно являются паразитами, однако обнаруженные микробы оказались свободноживущими хищниками, поедающими других простейших. Открытие продемонстрировало, что у некоторых опасных патогенных организмов есть "мирные" родственники, которых удобно и безопасно изучать в лаборатории.
"В настоящее время мы крайне мало знаем о разнообразии мира одноклеточных. По некоторым оценкам, сейчас известно лишь порядка десяти процентов от существующих видов простейших. Еще менее исследовано разнообразие бактерий и вирусов. Тем временем изучение одноклеточных может привести к новым непредсказуемым результатам, которые обогатят наши знания о молекулярных механизмах функционирования клеток и начальных этапах эволюции биосферы. Все это может найти применение в биотехнологиях и медицине", – отметил заведующий лабораторией AquaBioSafe ТюмГУ, доктор биологических наук Денис Тихоненков.
В рамках исследования ученые уже показали связь между эволюцией и изучением простейших на патогенных кинетопластидах. Сменив "свободный образ жизни" на паразитизм, они потеряли многие гены, отвечающие за формирование обмена веществ, но сохранили возможность питаться самостоятельно. У новых организмов также выявлено самое большое число нуклеотидных замен среди известных науке случаев, что может привести ученых к удивительным открытиям.
"Редактирование РНК – широкий круг разнообразных молекулярных процессов модификации РНК. Чаще всего эти процессы происходят в клетках одноклеточных организмов. Для чего им это нужно – до конца не понятно. Но понимание данных процессов и способность управлять ими очень бы пригодились человеку. Это позволит видоизменять нуклеиновые кислоты, чтобы на их матрице создавать белки с заданными и нужными нам свойствами. Учиться этому мы вполне можем у простейших, в том числе открытых в настоящем исследовании", – прокомментировал Тихоненков.
Дальнейшее изучение процессов редактирования РНК и генетического материала на примере одноклеточных может стать ключом к управлению вредными мутациями, которые приводят к серьезным генетическим нарушениям, например, к болезни Альцгеймера. Кроме того, результаты исследования в будущем могут помочь разработать препараты против паразитов, например, против трипаносоматид. Они вызывают многие заболевания как у людей (сонная болезнь, болезнь Шагаса), так и у животных (случная болезнь лошадей).
2021 год в России - Год науки и технологий.
Источник:
Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ
Рубрики:
Теги:
Читайте также
