Znanstvenici sa Sveučilišta Rockefeller i globalni tim stručnjaka izradili su prvi stanični atlas komarca Aedes aegypti. Taj je komarac globalna zdravstvena prijetnja jer prenosi žutu groznicu i druge bolesti kao nijedna druga vrsta tog kukca, što ga čini jednom od najopasnijih životinja na Zemlji.

Mosquito Cell Atlas prikazuje rezoluciju genske ekspresije na staničnoj razini u 19 različitih tkiva. Drugim riječima, to je sveobuhvatan pregled onoga što svaka stanica u komarcu radi što se tiče ekspresije gena. Veliki skup podataka, koji profilira preko 367 tisuća staničnih jezgri, slobodno je dostupan javnosti i znanstvenoj zajednici.

Prije stvaranja ovog atlasa, istraživanje stanične biologije Aedes aegypti bilo je fragmentirano i često nepotpuno. Znanstvenici su u odvojenim studijama proučavali stanice komaraca, organ po organ i tkivo po tkivo.

S druge strane, prethodne studije su se nesrazmjerno usredotočile na ženku komaraca jer joj je za razmnožavanje potreban krvni obrok i stoga je jedini vektor patogena. Zbog toga je bilo vrlo malo informacija o mužjaku.

Iznenađujuća otkrića

Za izradu atlasa korištena je tehnika sekvenciranja jedne jezgre RNA (snRNA-seq). Uzorkovanje je uključivalo 19 vrsta tkiva komaraca, odabranih za istraživanje pet glavnih bioloških funkcija: osjet i ponašanje traženja domaćina, virusna infekcija, reprodukcija i središnji živčani sustav. Uspješno je identificirano 69 različitih tipova stanica organiziranih u 14 glavnih kategorija, pri čemu su mnogi od tih tipova stanica novi i prethodno nepromatrani.

Atlas je otkrio kako su polimodalni senzorni neuroni - "supernabijene stanice" koje detektiraju znakove poput temperature i okusa - daleko rasprostranjeniji nego što se prije znalo. Iako su u početku mapirani na antene, novi podaci otkrili su kako su ovi multifunkcionalni kemoreceptori prisutni u cijelom tijelu komarca, uključujući nos, jezik i noge. Ovi svestrani kemoreceptori poboljšavaju preživljavanje komaraca, omogućujući kukcima detekciju slatkoće i svježe vode.

Atlas je također prikazao preoblikovanje mozga nakon obroka krvi. Nakon što ženka komarca uzme obrok krvi, njezin interes za domaćine (ljude) se isključuje kako bi se usredotočio na razvoj jaja. Neočekivano otkriće bilo je kako je taj gubitak nagona prvenstven uzrokovan promjenama u stanicama zaduženim za zaštitu neurona, koje su se potpuno preoblikovale tijekom tog razdoblja.

Još jedno iznenađujuće otkriće bio je ograničeni spolni dimorfizam na staničnoj razini, unatoč mnogim dokumentiranim razlikama u morfologiji i ponašanju između mužjaka i ženki komaraca. Stanični sastav mužjaka i ženki komaraca uglavnom je bio identičan. Jedine veće iznimke bili su reproduktivni organi i male skupine spolno specifičnih stanica.

Studija je objavljena u časopisu Cell.