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研究人员已经对地球上传播病原菌最多的媒介之一——传播莱姆病的蜱(Ixodes scapularis)咬人。这一发现可能不仅会破坏蜱虫传播疾病的能力,而且会在根除这种害虫方面取得进展。
北卡罗莱纳州立大学William Neal Reynolds Distinguished昆虫学教授R. Michael Roe说,大的蜱虫基因组——比人类基因组小但在复杂性上相似——支持冗余自然通讯这描述了蜱虫的基因组。Roe说,基因组的大小和复杂性——加上它的复制元素——对蜱虫研究人员来说是有问题的。
“重复使组装更具挑战性,”罗伊说。
罗伊的研究重点是帮助蜱虫找到彼此和交配的过程;蜱虫如何产卵和调节产卵的激素;蜱叮咬的原因;以及蜱虫如何进食和处理它们的血液。
罗伊说:“我们确定了用于发育的激素,蜱虫如何利用它们吃的血液,以及它们如何将血液转化为卵子的过程。”
除了重复的因素,Roe注意到蜱虫基因组和昆虫基因组之间的重要差异。
罗伊说:“我们从以前的工作中知道,在基因组水平上,蜱虫不像昆虫那样控制它们的发育。”“例如,蜱虫没有昆虫拥有的保幼激素。这种激素负责昆虫的颜色、蜕皮模式、迁徙活动和许多其他功能。这很重要,因为一些更安全的杀虫剂是基于破坏幼激素平衡。”
雌蜱有一种调节卵子发育的激素。罗伊说,了解如何阻止这种激素可能会导致一种“避孕药”的开发,这将对消灭害虫大有帮助。
罗伊说,从基因组中收集到的知识可以用来开发吸引和捕获蜱虫的新方法,以扰乱它们“一见钟情”的交配行为。研究蜱虫被人类吸引的方式可以用来制造新的蜱虫驱虫剂,包括天然的驱虫剂;Roe和北卡罗来纳州立大学的同事们目前正在开发此类产品。
该项目由普渡大学的通讯作者凯瑟琳·希尔领导。博士后研究员布鲁克·w·贝辛格、朱继伟和赛义德·哈利勒是这篇论文的共同作者。美国国家科学基金会(National Science Foundation)和美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)资助了这项研究。
- kulikowski
给编辑的提示:以下是论文摘要。
"基因组对Ixodes scapularis莱姆病的蜱媒"
作者: Monika Gulia-Nuss, Catherine A. Hill,普渡大学;R. Michael Roe, Brooke W. Bissinger,朱继伟,北卡罗来纳州立大学;等
发表2016年2月9日自然通讯
DOI: 10.1038 / NCOMMS10507
摘要蜱比其他节肢动物传播给人类和动物的病原体更多。我们描述了蜱虫2.1英镑的核基因组,Ixodes scapularis(比方说),其中带菌者病原体导致莱姆病、人粒细胞无形体病、巴贝斯虫病等疾病。庞大的基因组反映了重复DNA的积累,反转录转座子的新谱系,以及类似于古代后生动物而不是泛壳纲动物的基因结构模式。对占基因组B57%的支架进行注释,发现了20,486个蛋白编码基因和与蜱-宿主相互作用相关的基因家族扩展。我们报告了对蜱虫独特寄生过程的基因组分析,包括宿主“寻找”、长时间取食、角质层合成、血粉浓缩、血红蛋白消化的新方法、血液解毒、卵黄发生和长时间的离宿主生存。我们鉴定了与人类粒细胞无形体病(一种新兴疾病)和引起脑炎的兰加特病毒相关的蛋白,以及与莱姆病病原体的生命历史特征和传播相关的种群结构。

这一重要研究具有深远的国际影响