Расшифрована геномная эволюция основных видов малярийных комаров

Новое исследование генетики Anopheles funestus (An. funestus), одного из наиболее малоизученных, но широко распространенных малярийных комаров в Африке, показало, как этот вид эволюционирует в ответ на меры борьбы с малярией.

Исследователи из Института Сэнгера вместе с ведущими учеными Африки секвенировали сотни комаров An. funestus, собранных по всему континенту, чтобы изучить генетические вариации вида, включая изменения, способствующие его адаптации к методам контроля.

Результаты исследования дают новое понимание An. funestus, которое может быть использовано для дальнейшей работы по ликвидации малярии в странах Африки к югу от Сахары.

Комары An. funestus — одни из самых распространенных в Африке. Самки этого вида высоко антропофильны, то есть их привлекают люди как источник крови, необходимой для развития яиц. Они также имеют значительно более долгую продолжительность жизни по сравнению с другими видами малярийных комаров.

An. funestus чрезвычайно адаптивен. Например, в некоторых районах он эволюционировал от укусов в помещении вечером к укусам на открытом воздухе днем, вероятно, в ответ на использование противомоскитных сеток.

В 2023 году в Африканском регионе Всемирной организации здравоохранения было зарегистрировано 569 000 смертей, связанных с малярией.

Биологи собрали и секвенировали полные геномы 656 современных образцов комаров An. funestus, собранных в период с 2014 по 2018 год. Они также секвенировали 45 исторических образцов из Музея естественной истории в Лондоне и Французского национального исследовательского института устойчивого развития (IRD), собранных между 1927 и 1967 годами.

Команда обнаружила высокий уровень генетической вариативности у An. funestus по всей Африке и установила, что образцы из экваториальных стран имеют много генетических сходств, несмотря на охват территории в 4000 километров.

Анализ ДНК исторических образцов позволил выявить быстро развивающуюся природу An. funestus. Одна ключевая мутация, связанная с устойчивостью к инсектицидам, широко распространенная среди современных популяций, уже присутствовала у комаров 1960-х годов.

Однако другие мутации, делающие комаров устойчивыми к инсектицидам, отсутствовали у исторических комаров, что позволяет предположить, что они стали полезными для комаров только позже, по мере использования различных инсектицидов в последующие десятилетия.

Команда обнаружила, что ключевая мишень для генного драйва в An. gambiae — другом основном виде малярийных комаров — очень похожа у An. funestus. Это обнадеживает, поскольку предполагает, что система генного драйва doublesex, разработанная для An. gambiae, может быть адаптирована и для An. funestus.

«An. funestus генетически сложен и быстро эволюционирует под давлением использования инсектицидов. Эта работа — прогресс в создании фундаментального геномного понимания An. funestus», — заявила доктор Марилу Бодде, первый автор исследования.

«Слишком долго An. funestus оставался без внимания, несмотря на его ключевую роль в передаче малярии по всей Африке», — добавил профессор Чарльз Вонджи из Ливерпульской школы тропической медицины.