Летучие мыши — удивительные создания не только благодаря своей способности к полету и эхолокации. Оказывается, они могут обладать уникальной устойчивостью к одним из самых загадочных заболеваний в ветеринарии — прионным болезням. Новое исследование, опубликованное в Frontiers in Veterinary Science, впервые описало генетические особенности прионного белка у этих млекопитающих.
Прионные заболевания — это фатальные нейродегенеративные расстройства, способные вызывать трансмиссивные губчатые энцефалопатии. Они поражают людей и множество видов животных, от овец (скрепи) до крупного рогатого скота (губчатая энцефалопатия). Ключевую роль в развитии болезни играет ген прионного белка PRNP — именно генетические полиморфизмы в этом гене влияют на превращение нормального клеточного прионного белка (PrPC) в его патогенную форму (PrPSc).
Первые данные о генетике прионов у рукокрылых
Исследователи проанализировали последовательности PRNP у 94 образцов летучих мышей и провели сравнительный анализ с аналогичными генами других видов животных. Авторы работы амплифицировали и секвенировали кодирующую область гена PRNP для выявления генетических вариантов.
Результаты оказались весьма интригующими. Ученые обнаружили пять полиморфизмов в гене PRNP летучих мышей, среди которых только один представлял собой несинонимичную однонуклеотидную замену — c.86A>G (K29R). Этот вариант ранее не был описан в научной литературе.
Для оценки функционального значения выявленных мутаций исследователи использовали современные биоинформатические инструменты, включая PolyPhen-2, PANTHER, SIFT и SODA. Анализ показал, что замена K29R, вероятно, функционально нейтральна и не вызывает заметных изменений в растворимости белка или его вторичной структуре.
Структурная стабильность как ключ к устойчивости
Особый интерес представляет моделирование трехмерной структуры прионного белка летучих мышей. Используя SWISS-MODEL и Swiss-PdbViewer, авторы создали детальную модель PrP и обнаружили высокую степень консервативности по сравнению с другими видами млекопитающих.
Это открытие может объяснить удивительный факт: несмотря на широкое экологическое разнообразие летучих мышей и их контакты с множеством потенциальных источников инфекции, среди рукокрылых не зарегистрировано ни одного случая прионной болезни.
Анализ сцепленности и гаплотипов выявил умеренное генетическое разнообразие в локусе PRNP у летучих мышей. По данным исследователей, это первая работа, описывающая полиморфизмы в гене прионного белка у рукокрылых, включая новый вариант K29R.
Полученные результаты открывают новые горизонты для понимания молекулярной эволюции и возможных механизмов, лежащих в основе естественной устойчивости к прионным заболеваниям у летучих мышей. Эти данные могут стать основой для разработки новых подходов к профилактике и лечению прионных болезней у других видов животных.