Flaggermus-genet gir innsikt

Flaggermus-genet gir innsikt

Fem år etter Covid-19-utbruddet studerer forskere rundt om i verden fortsatt effektene og, enda viktigere, hvordan disse effektene kan dempes i fremtiden. Et internasjonalt team av forskere kan nettopp ha funnet en kritisk ledetråd til søket, og et laboratorium ved Texas Tech University spilte en nøkkelrolle.

Ray Laboratory, ledet av professor og førsteamanuensis for departementet for biovitenskap David Ray, som en del av en studie om flaggermus-genomer publisert av Scientific JournalNaturbidratt til å identifisere komponentene i et genom i en bestemt art av flaggermus som har vist flere genetiske tilpasninger i immunsystemet enn andre dyr.

Studien fant at et gen som er vanlig hos noen flaggermus kan redusere produksjonen av SARS-COV-2-viruset med opptil 90 %, noe som kan hjelpe med å veilede nye medisinske tilnærminger for å bekjempe virussykdommer.

"Flagermus har en fantastisk evne til å motstå noen av de verste effektene av virusinfeksjon som gjør oss så sårbare for visse sykdommer," sa Ray. "Mens vi blir veldig syke, blinker flaggermusene knapt med et øye når vi blir utsatt for de samme patogenene."

Ray sa at laboratoriet hans hjalp til med å kommentere genomarrangementene i flaggermusene. Genomannotering er hvordan forskere karakteriserer alle komponentene i genomet - genene, regulatoriske sekvenser og ikke-kodende og kodende regioner. Texas Tech Lab identifiserte transposable element (TE) regionene i samlingene, der biter av DNA kan lage nye kopier av seg selv og introdusere variasjoner i genomet.

Ray sier flaggermus har et unikt TE-repertoar blant pattedyr, og tilbyr en potensielt kraftig mulighet til å generere nye genetiske måter å håndtere patogener som koronaviruset.

"Hvis hvert individ av en art var genetisk identisk, ville de alle ha samme risiko forbundet med infeksjon - hvis en dør, dør de alle," sa Ray. "TE-er er en fin måte for organismer å generere artsgenetisk mangfold slik at noen individer kan overleve bedre i møte med miljømessige påkjenninger som virussykdommer."

Denne studien er en del av et større internasjonalt prosjekt kalt BAT1K, som søker å sekvensere og sette sammen genomene til alle levende flaggermusarter ifølge Ray. Den ble ledet av Senckenberg Research Institute og Natural History Museum i Frankfurt.

Michael Hiller, professor i komparativ genomikk ved Goethe-universitetet og medlem av Senckenberg Institute, er en av studiens hovedforskere. Han og Ray er begge medlemmer av hovedstyret for BAT1K-konsortiet, og deres forhold ga Rays laboratorium den perfekte muligheten til å samarbeide med det internasjonale vitenskapelige samfunnet.

Laboratoriet studerer genomer og genomevolusjon med fokus på TE-er. Hennes tidligere studier har inkludert genomisk forskning på flaggermus og andre pattedyr, krokodiller og ulike insekter. Laboratoriet har tidligere jobbet med selskaper som National Science Foundation, US Department of Agriculture, State of Texas og Texas Department of Wildlife and Fisheries.

Forskere i denne nylige studien la spesielt vekt på ISG15-genet, som er knyttet til alvorlig Covid-19 hos mennesker. Flaggermus er kjent for å bære på mange virus, inkludert de som overføres til mennesker, men viser ingen symptomer på sykdom når de blir smittet.

ISG15-genet fra flaggermus, viste studien, kan redusere produksjonen av SARS-COV-2-viruset med 80-90%. I motsetning viste ISG15-genet til et humant genom ingen antiviral effekt i denne studien.

Derfor er ISG15-genet sannsynligvis en av flere faktorer som bidrar til resistens mot virussykdommer hos flaggermus. Disse lovende resultatene kan brukes som grunnlag for ytterligere eksperimentelle studier som trengs for å tyde de unike tilpasningene til flaggermus-immunsystemet. "

Michael Hiller, professor i sammenlignende genomikk, Goethe-universitetet

Kilder: