Разлив нефти в Мексиканском заливе изменил экспрессию генов дельфинов

Для оценки долгосрочных последствий взрыва нефтяной платформы Deepwater Horizon и разлива нефти в 2010 году в Мексиканском заливе команда исследователей из американского Национального фонда морских млекопитающих изучала профиль экспрессии генов в крови дельфинов в течение нескольких лет после катастрофы. У животных, подвергшихся влиянию нефтяного загрязнения, были выявлены отличия в экспрессии генов, связанных с иммунным ответом, формированием цитоскелета и дисфункцией митохондрий, причем эти отличия были максимальными в первые годы после разлива нефти.

Анализ транскриптома — перспективный и чувствительный метод оценки состояния организма, поскольку изменения в профиле экспрессии генов появляются раньше, чем физиологически значимые изменения в организме, связанные с болезнью. В поисках маркеров, которые могли бы быть полезны для оценки здоровья и изучения морских млекопитающих, авторы сравнили экспрессию генов в крови дельфинов, пострадавших от разлива нефти, с экспрессией генов у дельфинов, обитающих в не загрязненных водах.

Для исследования было получено 76 образцов крови дельфинов-афалин Tursiops truncatus от 71 животного; 60 из них — от дельфинов, обитающих в бухте Баратария, загрязненной нефтью, с 2013 по 2018 год, и 16 — от дельфинов из не загрязненной бухты Сарасота. Помимо отбора крови, проводилось общее ветеринарное обследование животных.

Всего было идентифицировано 11 599 экспрессируемых генов в крови. Анализ главных компонент показал разницу между образцами из Баратарии и Сарасоты, По-разному экспрессировались 154 гена (1,3% от общего числа), из них у 90% экспрессия была выше в образцах из Сарасоты. Большинство генов, экспрессия которых различалась, были связаны с рибосомами (уровень экспрессии ниже в Баратарии). Также у дельфинов из загрязненных вод была понижена экспрессия генов, связанных с синтезом гемоглобина. У них же была повышена экспрессия генов, связанная с антивирусным и другими видами иммунного ответа, причем в основном у дельфинов, подвергшихся воздействию катастрофы, и в меньшей степени — у рожденных после нее. При этом изменения в экспрессии генов, связанных с цитоскелетом, были обнаружены у дельфинов из Баратарии независимо от возраста. Также у них были обнаружены нарушения экспрессии генов, связанных с окислительным фосфорилированием, что может вызывать различные заболевания, а также снижение фертильности у самок.

Новое исследование стало большим шагом к определению биомаркеров стресса и болезней, которые могли бы использоваться для оценки здоровья дельфинов даже при отсутствии сопутствующей ветеринарной информации.