В езера в Азия откриха едноклетъчни, чието изучаване ще помогне за коригиране мутациите на ДНК

Учени от Тюменския държавен университет и от Института по биология на вътрешните води „И. Д. Папанин“ към Руската академия на науките, които са част от международен екип, откриват два нови вида едноклетъчни организми в езерата в Азия. Изследователите подчертават, че изучаването на тези микроорганизми ще позволи да бъдат разбрани много по-добре процесите на промени в ДНК и РНК.

В дългосрочен план откритието ще позволи на учените да бъдат в състояние да коригират някои от мутациите, които са в основата на наследствените патологии. Другата голяма възможност е свързана със създаването на нови лекарства за лечението на паразитни болести.

Новите едноклетъчни организми

Papus ankaliazontas и Apiculatamorpha spiralis са двата вида микроскопични едноклетъчни организми. Те са открити в солените и пресни езера на Индонезия, Виетнам и Турция.

Изследванията показват, че те са сред най-близките родственици на някои паразити при човека и животните. Например като трипанозомите и лайшманиите.

Сравнението на последователностите на ДНК позволяват на учените да предположат, че подобни организми живеят на дъното на Атлантическия океан сред полето от хидротермални извори, известни под името „Изгубеният град“. В него химичният състав и температурата на водата съвпадат с условията, при които някога животът е възникнал на земята. Там може би живеят организми, които вече са обитавали планетата ни преди 2,5 милиарда години, предполагат изследователите

Експертите от Тюменския държавен университет смятат, че откритите микроорганизми принадлежат към кинетопластидите – жгутикови протозои. За разлика от обичайните кинетопластиди, които са паразити, новооткритите се оказват свободно живеещи хищници, които се хранят с други протозои. Откритието показва, че част от опасните патогенни организми имат роднини, които за разлика от тях са мирни, което ги прави подходящи за изследване в лаборатория, тъй като са безопасни.

Ръководителят на лабораторията „AquaBioSafe” в Тюменския университет и доктор на биологическите науки Денис Тихоненков споделя, че учените знаят много малко са света на едноклетъчните организми и тяхното разнообразие. „Известни са едва 10% от съществуващите видове. А разнообразието от бактерии и вируси се изучава още по-малко. В същото време изучаването на едноклетъчните може да доведе до нови и неочаквани резултати, които ще обогатят знанията ни за молекулярните механизми, по които функционират клетките и за началните етапи на еволюцията на биосферата. Всичко това със сигурност ще намери приложение в биотехнологиите и медицината.

Изследването

По време на изследването учените показват връзката между еволюцията и изследването на протозои върху патогени на кинетопластиди. Изводът е, че когато заменят „свободния начин на живот“ с паразитизъм, те губят много гени, които са отговорни за метаболизма. От друга страна обаче запазват способността да се хранят сами.

В новите организми са идентифицирани и най-големият броя нуклеотидни замествания сред известните на науката случаи, а това може да доведе учените до изненадващи открития.

"Редактирането на РНК представлява изключително широк спектър от различни молекулярни процеси. Най-често те протичат в клетките на едноклетъчните организми. А защо те се нуждаят от това, не е ясно напълно“, споделя още д-р Тихоненков (на снимката). Той е категоричен обаче, че разгадаването на тези процеси, но и способността на учените да ги контролират, ще бъде изключително полезно за хората.

„Това ще направи възможно модифицирането на нуклеинови киселини, върху чиято матрица могат да се създават протеини със зададените и желани от нас свойства. За всичко това в пълна степен ние може да се научим от едноклетъчните, в това число и от откритите при това изследване“, коментира Денис Тихоненков.

Бъдещото проучване на процесите за редактиране на РНК и генетичен материал в едноклетъчните може да се превърне в ключ към управлението на вредните мутации, които водят до сериозни генетични нарушения като болестта на Алцхаймер например. Резултатите от изследването ще помогнат за създаването на лекарства против паразити, като трипаносоматидите например, които причиняват множество заболявания при хората и при животните.