Исследователи Института цитологии РАН и СПбГУ открыли новый вид “убийцы” амеб на Дальнем Востоке
Учёные Института цитологии РАН (ИНЦ РАН) и Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) открыли новый вид микроскопического паразита, живущего внутри ядер амёб. Этот организм, получивший название Nucleophaga amutiana, был изолирован из пробы мха, собранной со ствола ивы, растущей на берегу озера Амут в Хабаровском крае. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Mycologia, они позволят уточнить представление об эволюции уникальной группы внутриядерных паразитов.
Род Nucleophaga (дословно «пожиратель ядра») – малоизученная группа внутриклеточных паразитов, относящихся к редким организмам из типа Rozellomycota (или Opisthophagea). Эти организмы очень близки к микроспоридиям – самым успешным и широко распространённым внутриклеточным паразитам животных и некоторых простейших .
Представители рода Nucleophaga заражают амёб, они проникают в их ядро, где размножаются и формируют многочисленные расселительные стадии – споры. Эти паразиты были описаны еще в 1895 г. французским микологом Пьером Данжаром. Однако в последующие десятилетия о них вспоминали лишь эпизодически – слишком редкими и трудными для изучения оказались эти организмы. Только в последнее десятилетие удалось изолировать в Европе и изучить современными методами три вида таких паразитов, и вот впервые в современное время учеными ИНЦ РАН и СПбГУ была сделана находка на территории России.
“Наш научный коллектив в ходе исследования не только выделил в культуру паразита и его хозяина (амёбы из рода Thecamoeba), но и подробно проследил все стадии развития паразита в ядре амебы в режиме реального времени. Впервые удалось зафиксировать деление многоядерного плазмодия, ключевой этап жизненного цикла, который ранее не удавалось задокументировать у Nucleophaga или их родственников”, – рассказывает ведущий научный сотрудник Лаборатории цитологии одноклеточных организмов ИНЦ РАН Елена Насонова.
Как показали эксперименты, N. amutiana способна заражать несколько видов амёб рода Thecamoeba, но далеко не все из них подходят ей для полноценного развития. В одних амебах паразит успешно завершает цикл и образует споры, в других развивается неправильно или погибает вместе с хозяином. Это указывает на сложные и малоизученные механизмы взаимодействия между паразитом и амёбой. Ни филогенетическая близость видов-хозяев, ни особенности строения их ядра не коррелируют со способностью паразита размножаться в амебе. Остается непонятным, почему одни хозяева подходят для паразита, а другие нет. Возможно, решающую роль играют какие-то метаболические или иммунные факторы, которые ещё предстоит раскрыть.
Ученые секвенировали (то есть расшифровали последовательность нуклеотидов) ген малой субъединицы рибосомальной РНК изучаемого организма, сравнили его с генами других близких паразитов и реконструировали филогенетическое дерево. Этот анализ показал, что новый изолят образует отдельную ветвь внутри рода Nucleophaga. Несмотря на внешнее сходство с другими представителями рода, обнаруженные различия в последовательностях гена подтверждают, что перед нами действительно новый вид. Сейчас ученые занимаются анализом генома этого необычного паразита.
“Открытие Nucleophaga amutiana расширяет известные границы распространения этого рода, оказывается его представители встречаются не только в Европе, но и на Дальнем Востоке России. Изучение этих паразитов даёт редкую возможность заглянуть в эволюционное прошлое микроспоридий. Эти формы, стоящие на грани между грибами и протистами, помогают понять, как миллионы лет назад возникли сложные паразито-хозяинные отношения микроспоридий и их хозяев”, – отмечает старший лаборант-исследователь ИНЦ РАН, аспирант СПбГУ Арсений Шкляр, который обнаружил паразитов в амебах с Дальнего Востока.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда № 23-74-0071.
