Визуальный обман: один вирус может оказаться смесью разных видов

Вирусные заболевания, выглядящие как типичная моноинфекция, на самом деле могут представлять собой смесь патогенов. Без детального молекулярного анализа мы можем упустить из виду взаимоотношения между ними, и даже новые виды вирусов. В нашей работе мы обнаружили, что гусеницы непарного шелкопряда, погибшие, на первый взгляд, от типичного полиэдроза (бакуловирусная инфекция), содержали в себе целую смесь ДНК и РНК вирусов. Более того, миксинфекция содержала новый, практически неизученный ранее, вид циповируса, выделенный из непарного шелкопряда впервые. Визуально, типичные бакуловирусные полиэдры содержали примесь частиц квадратной формы. Такое явление иногда случается, из-за некоторых отклонениях при сборке полиэдров и редко привлекает серьезное внимание. Тем не менее, заинтересовавшись причиной этой мутации, образцы были проанализированы с помощью просвечивающей электронной микроскопии, ДНК и РНК секвенирования. Фотографии показали, что внешне «классические» полиэдры на самом деле принадлежали к двум разным вирусам – бакуловирусу (ДНК вирус) и циповирусу (РНК вирус), который формировал в том числе и кубические частицы. Результаты секвенирования же показали, что циповирусов было как минимум два вида, один из которых практически не изучен и выделен из насекомых впервые: Hubei lepidoptera virus 3 Кроме того, РНК секвенирование показало присутствие ифлавирусов. Данная группа патогенов характерна малыми размерами и невозможностью обнаружения микроскопическими методами. Тем не менее, они известны тем, что могут взаимодействовать с другими видами, оказывая как положительное, так и отрицательное влияние на течение патогенеза. Таким образом в нашей работе удалось показать, что внешняя форма вирусных частиц (полиэдров), определяемая световой микроскопией, является недостоверным способом определения этиологии насекомых. Только специфический детальный анализ может раскрыть истинный состав миксинфекции.

Статья опубликована в журнале Virus Research (Q2)

https://doi.org/10.1016/j.virusres.2021.198371

Ужасные волки были последними представителями из древних псовых Нового Света

 

 

Ужасный волк (Canis dirus) считается одними из самых распространенных крупных плотоядных плейстоцена Америки, но о его эволюции и исчезновении известно относительно мало. В крупном совместном исследовании, для реконструкции эволюционной истории этого вида, было секвенировано пять геномов из окаменелых останков возрастом от 13 до более чем 50 тысяч лет. Результаты показали, что, хотя ужасный волк и современный обыкновенный волк (Canis lupus) были похожи морфологически, их родословные разделились около 5,7 миллиона лет назад. В отличие от многочисленных примеров гибридизации в семействе псовых, нет данных о генетическом потоке между ужасным волком и североамериканскими обыкновенным волком или койотом. Это позволяет предположить, что ужасный волк эволюционировал изолированно от плейстоценовых предков этих видов. Полученные результаты также подтверждают более раннее происхождение ужасного волка в Новом Свете, в то время как предки обыкновенного волка, койота (Canis latrans) и красного волка (Cuon alpinus), развивались в Евразии и колонизировали Северную Америку относительно недавно.

Исследование опубликовано в журнале Nature

https://doi.org/10.1038/s41586-020-03082-x

Автор иллюстрации – Mauricio Anton (c).

 У вида с феноменальным долголетием (Spalax galili) описаны отличительные особенности в работе иммунной системы

 

 

Основная функция адаптивного иммунитета в классическом понимании заключается в способности производить многочисленные популяции клональных клеток памяти, которые защищают организм при повторном заражении. Многолетнее поддержание на нужном уровне числа клонов Т- и В- клеток имеет свою цену и способно с возрастом приводить к аутоиммунным реакциям, хроническим воспалениям и отсутствию эффективной борьбы с онкологическими заболеваниями. Известно, что слепыш (Spalax galili), как и голый землекоп (Heterocephalus glaber) - вид с высокой продолжительностью жизни среди грызунов. Риск смертности в результате злокачественных опухолей с возрастом у него не увеличивается.

В совместной работе с исследователями из Чехии, Израиля и Института биоорганической химии им. ак. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН (ИБХ РАН) был проведен сравнительный анализ возрастных изменений врожденного и адаптивного иммунитета у мышей, людей и слепышей. Выяснилось, что большие клональные экспансии Т-клеток у слепышей с возрастом не накапливаются, как это было прослежено у других видов. Более того, экспрессия основных факторов транскрипции дифференцировки Т-клеток, а также генов, кодирующих "check-point" ингибиторы и цитотоксические факторы, остается низкой на протяжении всего периода жизни слепышей. Возрастные изменения оказались разнонаправленными и при сравнении количества и разнообразия изотипов антител. Так, у слепышей юного возраста репертуар IgM широк и с возрастом не меняется, а доля IgG сопоставима с таковой пожилых мышей. При этом частота гипермутаций в репертуаре этих белков с возрастом не увеличивалась, что также предполагает более короткую память В-клеток.

Проведенное исследование призвано инициировать обширные исследования геномики и метаболомики иммунитета, позволяющие привести нас к целостному пониманию процесса старения у млекопитающих.

Исследование опубликовано в Nature Aging (Q1). https://doi.org/10.1038/s43587-021-00029-3

 Грибная инфекция меняет связанные с устойчивостью к инсектицидам физиологические реакции в кишечнике насекомых

 

 

Хорошо известно, что инсектициды кишечного действия могут подавлять иммунный ответ насекомых к патогенным грибам, тем самым приводя к эффекту синергизма в смертности. В настоящей работе мы установили другую зависимость – грибы на стадии проникновения через наружный скелет насекомых способны влиять на многие физиологические процессы, протекающие в кишечнике и, в частности, связанные с ответом на инсектициды. На примере колорадского жука, энтомопатогенного гриба Metarhizium robertsii и нейротоксического инсектицида (комплекс авермектинов) было показано, что раннее развитие грибов в кутикуле приводит к блокированию детоксицирующей системы в кишечнике и, соответственно, к усилению токсикоза, вызванного инсектицидом. Интересно, что на ранних этапах патогенеза грибная инфекция препятствовала снижению экспрессии генов иммуносигнального пути JakStat в кишечнике и подъему численности энтеробактерий, вызываемых инсектицидом. Таким образом, грибной патоген модулирует физиологический ответ насекомых к инсектициду в кишечнике, что может являться причиной синергизма между агентами. Полученные результаты вносят вклад в исследование взаимодействий между патогенами, инсектицидами и насекомыми, а также позволяют разработать эффективные подходы к управлению численностью хозяйственно-значимых видов.

Работа выполнена совместно с ИХКГ им В.В. Воеводского СО РАН и ЦКП Геномика ИХБФМ СО РАН.

Исследование опубликовано в Scientific Reports (Q1). https://doi.org/10.1038/s41598-020-80565-x

 

 

"Карантинное поведение" у муравьев: удаление с растения зараженных энтомопатогенным грибом тлей сборщиками пади Lasius fuliginosus предотвращает распространение смертельной инфекции

 

Экологический успех муравьев тесно связан с их способностью защищать как самих себя, так и свои кормовые ресурсы, включая своих основных поставщиков углеводов – тлей. Ранее было показано, что некоторые виды муравьев могут распознавать тлей, покрытых спорами энтомопатогенных грибов, и удалять их с растения. Своеобразное «карантинное поведение» направлено на ограничение контактов с потенциально опасными объектами и является эффективным механизмом, предотвращающим распространение инфекции как в семье муравьев, так и среди тлей-симбионтов. Однако распространение и масштабы использования данной поведенческой модели среди муравьев до сих пор остаются крайне слабо исследованными. Из семи ранее изученных видов карантинное поведение обнаружено только у муравьев рода Formica. В данной работе путем экспериментальных исследований в полевых условиях установлено, что муравьи рода Lasius также активно используют карантинное поведение. Реакция сборщиков пади L. fuliginosus и Formica s.str. на тлей, покрытых спорами гриба, оказалась сходной. Наиболее агрессивные фуражиры L. fuliginosus быстро обнаруживали и удаляли с растений тлей Chaitophorus populeti, обработанных суспензией конидий гриба Beauveria bassiana. Большинство потенциально опасных тлей были продезинфицированы ядовитым секретом муравьев, а затем унесены вниз и оставлены на некотором расстоянии от экспериментальных растений. Удаление большинства потенциально опасных тлей с растения позволяет муравьям существенно снизить риск возможного распространения инфекции как среди тлей-симбионтов, так и в пределах собственных семей.

Работа опубликована в журнале Insects (Q1) https://www.mdpi.com/2075-4450/12/2/99/htm

Источник: www.eco.nsc.ru

Похожие новости

  • 04/04/2018

    Подведены итоги оценки результативности научных организаций

    454 организации разделили по трем категориям. Чем отличились сельскохозяйственные институты, чему Минздраву стоит поучиться у ФАНО и в каком регионе больше всего институтов из третьей категории, читайте в материале Indicator.
    6680
  • 25/01/2018

    Сибирские ученые исследуют древние микроорганизмы, не похожие на современные

    ​Недавно в журнале Gene вышла статья, где описывается сообщество микроорганизмов возрастом более трёх миллионов лет, найденное в вечной мерзлоте заповедника Мамонтова гора (Якутия). Оно оказалось непохожим ни на какое другое из описанных ранее.
    1128
  • 19/01/2017

    Самые громкие и важные исследования ученых СО РАН за 2016 год по версии НГС

    Хомяки-математики, яд для лечения сердца, спасение от энцефалита и таяние льдов Гренландии — НГС.НОВОСТИ изучили самые громкие и важные исследования ученых СО РАН за последний год.  Новосибирцы гордятся Академгородком и славой научного центра Сибири, которую город получил благодаря институтам СО РАН и работающим в них ученым.
    4083
  • 24/10/2017

    Просветительская конференция NB.Revolution пройдет в Новосибирске

    ​После двухлетнего перерыва просветительская конференция NB.Revolution пройдет в Новосибирске, она начнется 28 октября в 11 часов утра в конференц-зале Центра культуры и отдыха "Победа". Об этом сообщает бессменный ее организатор и модератор Илья Кабанов, главный редактор интернет-альманаха metkere.
    2718
  • 16/02/2021

    День российской науки — 2021

    Традиционно в честь Дня российской науки сибирские институты проводят просветительские мероприятия для студентов, школьников и всех, кто желает узнать чуть больше о большой науке. ​«Этот год был объявлен годом науки и технологий.
    3320
  • 18/10/2019

    L’OREAL — UNESCO: они этого достойны

    Три молодых исследовательницы из Новосибирска вошли в число десяти лауреаток конкурса «Для женщин в науке» L’OREAL — UNESCO 2019. Его цель — улучшение позиций женщин-ученых и признания их заслуг. Мы поговорили с победительницами об их работе и о препятствиях, которые им приходится преодолевать.
    1883
  • 17/04/2018

    Новосибирские ученые обнаружили новый вариант вируса клещевого энцефалита

    ​Ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН совместно с коллегами из Института систематики и экологии животных СО РАН уже много лет изучают геномы и генетику вируса клещевого энцефалита.
    1006
  • 02/09/2016

    Наночастицы: невидимые и влиятельные

    Прибор, сконструированный в Институте химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН, помогает обнаружить наночастицы за несколько минут.— Есть работы российских, украинских, английских и американских исследователей, которые показывают, что в городах с высоким содержанием наночастиц отмечается повышенный уровень заболеваемости сердечными, онкологическими и легочными заболеваниями, — подчеркивает старший научный сотрудник ИХКГ СО РАН кандидат химических наук Сергей Николаевич Дубцов.
    3607
  • 25/09/2016

    В новосибирском Академгородке пройдет фестиваль науки EUREKA!FEST

    ​Программа третьего по счету фестиваля науки EUREKA!FEST под общим названием "Споры будущего" поражает разнообразием и новизной форматов. Новосибирский государственный университет совместно с Фондом "Академгородок" является инициатором фестиваля и основной площадкой этого года.
    2295
  • 30/03/2017

    Новосибирские учёные предлагают бороться с колорадским жуком при помощи грибов и бактерий

    ​Учёные Института систематики и экологии животных СО РАН придумали, как бороться с колорадским жуком с помощью специальных паразитических грибов, бактерий и их метаболитов. Это поможет создать безопасный для природы и человека метод контроля численности вредителя.
    2464