Студент-исследователь разработал метод проверки лягушек на инфекционное заболевание, которое было связано с массовой гибелью лягушек по всему миру. Благодаря ее методу ученые смогут отслеживать болезнь и пытаться выяснить, почему она вызывает смерть.
Эмили Карвацки, которая недавно получила степень по биологии в Университете Центральной Флориды, не собиралась отслеживать смертельный патоген Perkinsea, но после того, как она получила исследовательское место в лаборатории доцента Анны Сэвидж, она была настроена задача попытаться проверить на болезнь. Лягушки, которые являются индикаторами изменений окружающей среды, вымирают в массовом порядке. Они также являются важной частью пищевой цепи. По словам Сэвиджа, без лягушек многие другие виды погибли бы.
Ученые сузили список наиболее поражающих лягушек до трех патогенов, включая Perkinsea.
«Немногие люди изучали Перкинси, потому что он был идентифицирован только недавно», - сказал Карвацки. «Это отличается от других болезней из-за того, как оно атакует хозяина».
Возбудитель проникает в лягушку через кожу или может попасть внутрь через рот. Ученые знают, что он попадает прямо в печень, внедряется в нее, а затем переходит на остальную ткань. Он распространяется, а затем лягушка умирает.
Карвацки вместе с Сэвиджем и докторантом Мэттом Аткинсоном подозревали, что Перкинси убивал лягушек в Центральной Флориде, но исследователям сначала нужно было найти способ проверить это. Карвацки было поручено создать молекулярный тест. Этот метод называется qPCR, но поскольку Perkinsea был обнаружен недавно, генетических данных для проведения конкретного теста было недостаточно. Карвацки пришлось создать так называемую пару праймеров и сопоставить ее с последовательностью ДНК Perkinsea, чтобы тест qPCR заработал.
«Тест амплифицирует ДНК, чтобы вы знали, есть ли ваш патоген или нет», - сказала Эмили. «Мне пришлось сопоставить ряд последовательностей ДНК из наших образцов с другими образцами со всего мира, чтобы создать свой набор праймеров. Прошло четыре или пять месяцев, прежде чем у нас были и праймеры, и зонд для создания успешного теста».
Карвацки была первой, кто сделал это для Perkinsea, и ее работа была недавно опубликована в журнале «Болезни водных организмов».
Используя метод количественной ПЦР Карваки, группа исследователей обнаружила, что 25 процентов лягушек, отобранных ими, дали положительный результат на патоген. Они исследовали три участка во Флориде: государственный парк Голд-Хед-Бранч в Кистоун-Хайтс, дендрарий UCF в Орландо и биологическую станцию Арчболд на Венере. Район, который они обнаружили с наиболее распространенной инфекцией, был Gold Head Branch, который находится на самом севере. В Арчболде, самом дальнем южном районе, вообще не было инфекции. «Есть только три статьи об этой болезни, в которых она конкретно идентифицируется», - сказал Карвацки. «Это сильно повлияло на земноводных на юго-востоке Соединенных Штатов и должно быть изучено более подробно. Скорее всего, это по крайней мере сопутствующий фактор в тех событиях вымирания, которые мы наблюдаем».
Метод Карвацкого теперь позволит исследователям во всем мире проводить тесты на наличие болезни. Закончив учебу этим летом, она работает над новым исследованием, собирая образцы тканей лягушки в Музее естественной истории Флориды в Гейнсвилле. Она взяла более 900 образцов и обнаружила, что Perkinsea восходит к 1922 году. Это доказывает, что болезнь была в популяциях лягушек раньше, и ученые пытаются выяснить, почему она только сейчас убивает большое количество лягушек. «Теперь с помощью моей количественной ПЦР люди могут тестировать районы, где они пытаются выпустить лягушек для восстановления популяции», - сказал Карвацки.«Ученые могут проверить воду и почву, чтобы увидеть, есть ли там Перкинси, чтобы мы не посылали лягушек умирать».
Карвацки поступает на магистерскую программу по управлению некоммерческим бизнесом в UCF, прежде чем поступить в аспирантуру. Она продолжит свою работу в качестве научного сотрудника в лаборатории Сэвиджа.