A совка осенняя (Spodoptera frugiperda) демонстрирует быструю и динамичную молекулярную реакцию в средней кишке после приема пищи. SfMNPVВ ходе исследования были выявлены структурные, метаболические и клеточные изменения в течение первых 24 часов. Результаты указывают на ремоделирование кишечного барьера, активацию стрессовых механизмов и переход от апоптоза к регенерации тканей.
В исследовании использовалось транскриптомное секвенирование в трех временных точках: через 1, 12 и 24 часа после перорального введения вируса. Анализ выявил определенную временную закономерность в ответной реакции организма. Пик экспрессии генов пришелся на 12 часов. На протяжении всего периода наблюдалось преобладание активированных генов.
На ранних стадиях средняя кишка подвергалась структурным повреждениям. Экспрессия генов, связанных с перитрофическим матриксом, снижалась в течение 1 часа. Впоследствии, в течение 12 часов, наблюдалось снижение экспрессии компонентов базальной пластинки. Этот процесс указывает на потерю целостности кишечного барьера. Одновременно с этим, экспрессия генов цитоскелета увеличивалась в период от 12 до 24 часов. Такая картина предполагает клеточную реорганизацию, связанную с вирусной инфекцией.
В ходе исследования было зафиксировано прогрессивное увеличение количества генов, связанных со стрессом эндоплазматического ретикулума. Наблюдалась активация аутофагических путей и системы убиквитина в период от 12 до 24 часов. Эти механизмы указывают на усиление обработки и деградации белков. Такая реакция свидетельствует о клеточной адаптации к накоплению вирусных белков.
На начальной стадии насекомое активировало механизмы детоксикации. В течение часа наблюдалось увеличение экспрессии АВС-транспортеров и ферментов УДФ-гликозилтрансферазы. Эта закономерность указывает на попытку устранения токсичных соединений. Через 12 часов произошли функциональные изменения. Начали преобладать антиоксидантные ферменты, такие как глутатион-S-трансфераза и супероксиддисмутаза. Этот сдвиг указывает на усиление окислительного стресса во время инфекции.
Клеточный ответ также включал запрограммированную гибель клеток. Экспрессия генов, связанных с апоптозом, увеличивалась в течение первого часа. Этот механизм может ограничивать распространение вируса. На более поздних стадиях происходила активация путей регенерации. Экспрессия генов, связанных с сигнальными путями Wnt, mTOR и Hippo, увеличивалась в период от 12 до 24 часов. Этот процесс указывает на попытку восстановления эпителия кишечника.
Количество дифференциально экспрессируемых генов подтверждает динамический характер ответа. За 1 час было выявлено 499 генов, за 12 часов — 804, а за 24 часа — 750. Большинство генов демонстрировали фазоспецифическое поведение. Лишь небольшая часть сохраняла постоянную экспрессию с течением времени.
Полученные данные также указывают на низкую вирусную нагрузку на ранних стадиях. Количество вирусной нагрузки оставалось ниже 0,002% от общего количества. Этот результат подтверждает раннюю стадию инфекции. Тем не менее, организм хозяина продемонстрировал интенсивный молекулярный ответ.
Анализ указывает на сложное взаимодействие между вирусом и хозяином. SfMNPV вызывает структурные и метаболические изменения в кишечнике. Насекомое реагирует защитными и восстановительными механизмами. Этот баланс определяет успех инфекции.
Дополнительная информация на doi.org/10.3390/insects17040401
Получайте последние новости сельского хозяйства по электронной почте
Получайте последние новости сельского хозяйства по электронной почте
