Ученые из Ливерпульского университета обнаружили несколько неожиданных «чужеродных» генов у крошечного клеща-чиггера, вызывающего зуд, и его более безобидного, но огромного родственника, гигантского бархатного клеща.
Секвенирование генома этих клещей, принадлежащих к семейству тромбидовых, показало, что у них есть функциональные гены, отвечающие за выработку терпенов - встречающихся в природе и часто ароматных соединений, которые обычно встречаются в растениях, но крайне редко встречаются в животном мире. Растения используют терпены для защиты от вредителей, которые могут их съесть, и для привлечения полезных опылителей, а их ароматическая природа делает их ключевыми компонентами эфирных масел, используемых в парфюмерии, ароматерапии, пищевых ароматизаторах и многом другом.
У оранжевых или красных клещей, принадлежащих к семейству тромбидовых клещей, также обнаружены гены, ответственные за выработку каротиноидов, пигментов, ответственных за отчетливую окраску моркови и яичных желтков.
Анализ последовательности этих генов терпенов и каротиноидов показывает, что они были включены в геномы клещей в результате древнего горизонтального переноса генов от почвенных бактерий и грибов соответственно. Хотя это само по себе не является необычным процессом, очень необычно, чтобы чужеродные гены оставались функциональными в геномах животных.
Находка терпена особенно интересна исследователям инфекционных заболеваний, поскольку она может привести к новым способам борьбы с клещом-чиггером, укус которого не только вызывает сильное раздражение (состояние, известное как «зуд скрабирования»), но и может передавать опасную для жизни бактериальную болезнь скрабового сыпного тифа.
Кризисный сыпной тиф широко распространен в Азиатско-Тихоокеанском регионе, ежегодно поражая около миллиона человек и убивая 5-10% тех, кто не получает своевременного лечения антибиотиками. Болезнь, передающаяся через укусы инфицированных личинок клещей-чиггеров, привлекла к себе более широкое внимание во время Второй мировой войны после того, как от нее пострадали солдаты, действовавшие в юго-западной части Тихоокеанского региона.
Ведущий исследователь д-р Бенджамин Мейкпис из Университетского института инфекций и глобального здравоохранения сказал: «Наша команда была поражена замечательным открытием, что тромбидные клещи обладают метаболическими способностями, которые обычно наблюдаются только у растений, грибов и бактерий. в настоящее время не существует эффективной борьбы с переносчиками чиггеров, но есть надежда, что в будущем экстракты терпенов можно будет использовать для привлечения чиггеров в ловушки с добавлением инсектицидов».
Функция терпенов клещей еще не известна, но предполагается, что они действуют как половые или агрегационные феромоны. Следующими шагами исследователей будет извлечение терпенов из клещей и проверка их влияния на поведение чиггеров.
Исследование проводилось Университетским институтом инфекций и глобального здравоохранения в сотрудничестве с Центром геномных исследований, Ливерпульской школой тропической медицины и Сианьским университетом Цзяотун-Ливерпуль (XJTLU).
В журнале GigaScience опубликована статья «Геномы тромбидидных клещей обнаруживают новые предполагаемые аллергены и латерально переносимые гены, связанные со вторичным метаболизмом».