Неміс және қытай эволюциялық биологтары паразиттік таспа құрттың жұмысшы құмырсқалардың мінез-құлқы мен өмір сүру ұзақтығына қалай әсер ететінін анықтады. Зерттеулер көрсеткендей, паразит иесінің белгілі бір гендерінің белсенділігін өзгертеді: май денесінде жатыр типіндегі қартаюға байланысты гендер іске қосылады, ал мида тамақ іздеу мен агрессивті мінез-құлыққа жауап беретін нейропептидтер басылады.

Жұқтыру және мінез-құлықтың өзгеру механизмі

Жалпақ құрт Anomotaenia brevis емен құмырсқасы Temnothorax nylanderi-ді аралық иесі ретінде пайдаланып, өзіне соңғы иесі – тоқылдақтың асқазан-ішек жолына түсуге мүмкіндік алады. Жұқтырған жұмысшы құмырсқалар өз міндеттерін орындауды тоқтатып, ұя ішінде қалып, әдеттегі жұмысшыларға қарағанда әлдеқайда ұзақ өмір сүреді, өмір сүру ұзақтығы жағынан аналықтарға ұқсайды.

Бұрын паразит иесіне молекулалық мимикрия арқылы, яғни құмырсқа гормондарын еліктейтін заттар бөлу арқылы әсер етеді деп болжанған еді.

Зерттеу барысы

BMC Genomics журналында жарияланған зерттеу аясында құмырсқалардың миы мен май денесінен алынған тін үлгілері үш топтан: сау аналықтар, сау жұмысшылар және жұқтырған жұмысшылардан талданды. Сондай-ақ, құрттың транскриптомы секвенирленіп, құмырсқа сигналдық молекулаларының мүмкін аналогтары ізделді. Ерекше назар паразиттің әлеуметтік мінез-құлықты реттейтін нейропептидтердің экспрессиясына әсеріне аударылды.

Талдау нәтижелері

Талдау нәтижесінде паразит құмырсқа тіндеріне таңдамалы әсер ететіні анықталды. Жұқтырған жұмысшылардың май денесінде сау аналықтарда белсенді болатын 111 ген іске қосылды. Бедеу дараларда ұзақ өмір сүру, метаболизм және күйзеліске төзімділікпен байланысты генетикалық жолдар белсендіріліп, трансферрин ақуызының түзілуі артты.

Жұқтырған жұмысшылардың миында негізгі нейропептидтердің, мысалы, агрессиямен байланысты тахикинин мен тамақ іздеуді ынталандыратын қысқа нейропептид F (sNPF) синтезі жаппай басылды. Соның нәтижесінде құмырсқа аз қимылдап, ұяда қалады, бұл оның тоқылдаққа жем болу ықтималдығын арттырады.

Қорытындылар мен шектеулер

Зерттеу құрттың құмырсқа нейропептидтеріне ұқсас ақуыздар өндірмейтінін, яғни молекулалық мимикрия гипотезасын жоққа шығаратынын көрсетті. Паразит иесінің генетикалық бағдарламаларын жанама, әзірге белгісіз жолдармен қайта қосады.

Авторлар тіндерді секвенирлеу кезінде мидағы әртүрлі жасуша типтерінен шыққан сигналдардың араласатынын, ал жұқтырған құмырсқалардың өмір сүру ұзақтығының артуы топтар арасындағы жас ерекшеліктеріне әкелетінін, бұл ген экспрессиясын бағалауға әсер етуі мүмкін екенін атап өтті. Дегенмен, зерттеу паразитке иесінің мінез-құлқын басқару үшін жаңа гендер құрудың қажеті жоқ екенін, бар механизмдерді – касталық тиістілік пен қартаюды реттейтін жүйелерді басқару жеткілікті екенін көрсетті.