В прошлом году исследователи определили тип патогена, известный как денсовирус, как вероятную причину, но они до сих пор не могут объяснить массовое вымирание трех лет назад или почему обычный океанический вирус может нанести ущерб такому количеству видов морских звезд от Аляски до Южная Калифорния.Теперь группа молодых исследователей морских болезней со всей страны предоставила ключевую информацию об иммунном ответе морских звезд при заражении этим вирусом.Студенты во время летних занятий в лабораториях Фрайдей Харбор при Вашингтонском университете специально изучали, как гены проявляются как у здоровых, так и у больных морских звезд.
Это первый раз, когда исследователи проследили, как гены ведут себя при встрече с этим естественным патогеном, что может помочь объяснить, как морские звезды пытаются бороться с вирусом и почему у них появляются повреждения и, похоже, они тают.В июле исследователи опубликовали свои выводы в журнале PLOS ONE.
«Проведение этого исследования не спасет морские звезды, но с экологической точки зрения оно дает новую информацию», — сказал Стивен Робертс, доцент кафедры водных и рыбных наук из Университета штата Вашингтон. «Это может быть строительным блоком для будущих исследований эволюции иммунного репертуара».Робертс совместно преподавал пятинедельный курс летом 2014 года вместе с Кэролайн Фридман из UW, адъюнкт-профессором водных и рыбохозяйственных наук, и Дрю Харвеллом, профессором Корнельского университета, уделяя особое внимание публикации результатов, методов и наблюдений в Интернете с использованием Open Notebook Science Network.Учащиеся отслеживали свои успехи и открытия с помощью регулярных сообщений в блогах и видеороликов, а весь их код и анализы доступны для всех, чтобы увидеть и воспроизвести.
По словам студентов, такая прозрачность в сочетании с тщательными и долгими пятью неделями в Friday Harbour Labs сделала его полезным и запоминающимся опытом.«Я так много узнала об открытой науке и об идее иметь открытые лабораторные тетради, где все доступно. Это оказало наибольшее влияние на то, как я занимаюсь наукой», — сказала соавтор Сара Жигно-Вольфсон, докторант Северо-Восточного Университета.
Университет. «Открытая наука была действительно неотъемлемой частью нашей совместной работы над этой статьей».По словам Робертса, публикация своих результатов в статье, опубликованной в журнале с открытым доступом PLOS ONE, была дополнительным бонусом для этой особенно целеустремленной группы студентов.
Процесс написания и подачи документов происходил после окончания летнего урока.«Это была явно самая опытная и амбициозная группа из всех, что мы встречали на этом курсе», — сказал Робертс. «Все они, безусловно, были посвящены этому делу».
Восемь студентов, которые разделяют ведущее авторство статьи, часами встречались во время видеоконференцсвязи, обсуждая конкретные детали статьи. Студенты из Техасского университета в Арлингтоне, Государственного университета Пенсильвании, Калифорнийского университета, Санта-Крус и других в равной степени внесли свой вклад в написание и редактирование рукописи, размещенной в виде общего документа Google, что является редкостью в сегодняшнем мире. мир академических публикаций.«Я работаю в небольших группах или с исследователями только из одного или двух институтов для большинства моих проектов», — сказала соавтор Эллисон Трейси, докторант Корнельского университета. «Это было действительно интересно, потому что мы смогли сотрудничать из самых разных слоев общества и разных организаций».Перед тем, как студенты прибыли в Friday Harbour Labs, инструкторы и научные сотрудники собрали морских звезд с четырех мест в Вашингтоне, а затем заразили некоторые из них вирусом.
Они отправили образцы, чтобы получить данные о РНК для каждой группы морских звезд, а затем студенты проанализировали эти данные во время занятий.Студенты начали с изучения 30 000 генов здоровых и больных морских звезд.
Они обнаружили, что больные морские звезды экспрессируют гены иначе, чем здоровые, и увидели убедительные доказательства иммунного ответа на генетическом уровне среди инфицированных морских звезд. Они также обнаружили, что некоторые гены, участвующие в нервной системе и строительстве тканей, по-разному экспрессируются у больных и здоровых морских звезд, что может помочь ученым лучше понять, как болезнь наносит ущерб телам морских звезд.
Исследователи теперь подозревают, что определенные условия окружающей среды или, возможно, температура воды способствуют распространению болезней или тому, насколько эффективно морские звезды могут с ними бороться. По словам Робертса, поскольку ученые по всей стране переходят к мониторингу популяций морских звезд, а также к изучению генетического кода денсовируса, они, надеюсь, смогут использовать эту первоначальную характеристику того, как морские звезды реагируют на болезни.
«Это дает нам некоторое представление о том, что происходит», — сказал Робертс. «Можно утверждать, что в долгосрочной перспективе эту информацию можно использовать для дальнейшего развития».