Zecken—diese unzerbrechlich, Blut-lüstern Arthropoden, die verfolgen Ihre Sommer-Lager Erinnerungen—haben einige faszinierende genetische Geheimnisse. Die Zecke Genom erzählt eine Geschichte von waffenfähigem spucken, erweiterbar Rüstung, und wie trinkt man 100 mal die Masse des Körpers in das Blut. Das seltsamste aber ist, es ist absolut enorm.
“Wir wussten, dass die Zecke Genom war eine große Sache gehen, aber wir ahnten nicht, wie groß—ungefähr zwei Drittel der Größe des menschlichen Genoms,” Katharina Hill, ein Entomologe an der Purdue University sagte Gizmodo. “Das ist ein heck einer Menge von DNA.”
Hill möchte wissen: Sie half decode, an einem massive-Analyse, die heute veröffentlicht in Nature Communications. Die Studie, die zehn Jahre und betraf fast 100 Forscher, enthüllt die sonderbare und faszinierende DNA-hinter Ixodes scapularis, die berüchtigte blacklegged tick, der sich verbreitet, die Lyme-Krankheit in der gesamten Osten der Vereinigten Staaten. Jetzt haben wir geknackt, Ihren genetischen code sind wir einen Schritt näher zum Sieg über den hartnäckigen Parasiten.
“Wir hören viel in diesen Tagen über malaria, dengue und Zika-virus,” Hill sagte. “Aber Lyme-Borreliose ist die häufigste Vektor-übertragene Krankheit in den Vereinigten Staaten, und es ist sehr schwer auszurotten.”
Wie die knusprige Arthropoden selbst, die I. scapularis-Genoms war nicht leicht zu brechen in. “Es war eine echte Herausforderung, jeden Schritt des Weges,” Hill sagte, der Feststellung, dass die Zecken haben einen sehr langen, komplexen Lebenszyklus, und Sie sind schwierig zu wachsen im Labor. Was mehr ist, I. scapularis ” Genom ist groß und vielfältig—was bedeutete, dass die Wissenschaftler hatten für Sequenz, zu analysieren und Stück für Stück zusammen Hunderte von individuellen genetischen Bibliotheken zu bauen, die ein genaues Bild von der Spezies. “Das erforderte ein großes team von Menschen und eine Menge Rechenleistung,” Hill sagte.
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Teil der Grund, warum das Genom so groß ist die Wiederholung. Viele von I. scapularis Gene, die kopiert worden sind, wie Seiten in einem Buch versehentlich zweimal gedruckt. Diese überschneidungen fand wahrscheinlich Recht, um das Ende der letzten Eiszeit. “Es ist möglich, dass die Vorratsspeicherung von Genen führt, um die Fähigkeit zu nutzen, eine größere Zahl von Lebensräumen und-hosts,” Hill sagte. “Wir wollen erfahren, was diese Gene sind, und ob Sie ausgerichtet werden können, um zu verhindern, dass Zecken übertragene Krankheit.”
Andere Aspekte der I. scapularis Genom werden auch Einblicke in die Parasiten-die faszinierende Biologie.
I. scapularis Larven und Eier, über Andrew Nuss
Tick Speichel, zum Beispiel, ist eine fülle von Arzneimitteln, mit tausenden von Antibiotika, Schmerzmittel, Blutverdünner, und Immunsystem Unterdrücker. Wir sind noch nicht sicher, was jede dieser einzelnen Komponenten hat, aber das Ergebnis ist klar: eine unübertroffene Fähigkeit zu fest, unentdeckt, auf das Blut von vielen verschiedenen Organismen, für Tage am Ende.
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“Tick bloodfeeding ist wirklich ein phänomenaler Prozess,” Hill sagte. “Nun, es ist etwas, können Wissenschaftler beginnen, methodisch und systematisch aneignet.”
Bewaffnet mit seinem Genom-Forscher erstellen können, genetisch veränderte Stämme von I. scapularis, die nicht in der Lage sind zu äußern, bestimmte Speicheldrüsen Proteine. Dies könnte helfen, uns zu identifizieren—und halt—die spezifischen Prozesse, die kritisch für die bloodfeeding.
I. scapularis ” Genom ist auch Licht auf die Zecke, der wie eine Rüstung Nagelhaut, die nahezu unzerstörbar und sehr erweiterbar. “Wir haben damit begonnen, zu erkennen, dass einige Gene und Signalwege, um dieses,” Hill sagte. “Es ist ein Geheimnis für eine sehr lange Zeit.”
Es gibt viele Richtungen Hill und Ihre Kollegen hoffen, diese Forschung weiter, inklusive Drill-down in die mechanik der interessantesten, einzigartigen, stark duplizierte Gene, um herauszufinden, was genau hat dazu geführt, I. scapularis’ evolutionären Erfolg. Wollen Sie auch beginnen, Entschlüsselung der Genome von anderen Arten von Zecken und Milben.
“Nun, wir haben das Genom für ein tick, wir sind nicht dort zu stoppen,” Hill sagte. “Wir haben eine top-ten-Lieblings-Liste der Zecken und Milben von medizinischer Bedeutung, und wir wollen zur Erweiterung unserer Studien zu. Diese Arbeit ist ein wichtiger Meilenstein, aber es ist wirklich nur der Anfang.”
[Nature Communications]
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