关注公众号

关注公众号

手机扫码查看

手机查看

喜欢作者

打赏方式

微信支付微信支付
支付宝支付支付宝支付
×

两篇Nature解答疟疾传播之谜

2014.2.24

  疟原虫究竟怎样进入有性阶段,多年来这个问题一直令人迷惑不解。日前两个相互独立的研究团队发现,疟原虫发育成为有性形式(配子体)的过程,受到一个主要基因开关的控制。这两篇文章将于二月二十三日发表在Nature杂志上。

  配子体是疟原虫感染蚊子的唯一形式,而启动配子体发育的基因活化需要AP2-G蛋白。研究人员指出,AP2-G蛋白控制着疟原虫转播疾病的能力。这一发现解决了一个长期困扰科学家们的问题,为人类健康提供了重要的启示。

  据统计,世界上约有一半人面临着疟疾传播的危险,在这种疾病中死亡的大多是五岁以下的幼儿。疟疾是由单细胞的疟原虫引起的,这种寄生虫拥有复杂的生活周期,主要可分为三个阶段。首先,携带疟原虫的蚊子叮咬后,会在肝脏中引起初步感染;这之后是持久的红细胞阶段,患者表现出疟疾的临床症状;最后疟原虫回到蚊子体内,本阶段是寄生虫传播的必需过程。

  处于血细胞阶段的疟原虫无法感染蚊子,只有配子体才能通过蚊子传播。疟原虫一次生成的配子体并不多,这些配子体具有独特的结构,其基因和蛋白表达也大为不同。

  “现在我们有机会阻断疟原虫的生活周期,有效破坏疟原虫的传播循环,这一点非常令人兴奋,”宾州大学的副教授Manuel Llinás说。

  Nature发表的这两篇文章,描述了转录调节子AP2-G的详细作用。尽管这两篇文章中用到的疟原虫品系差异很大,但文章的结论非常相近。研究人员指出,疟原虫的有性阶段是一个非常诱人的治疗靶点。

  此前有研究发现,在一个品系的疟原虫群体中,AP2-G的水平差异很大,而且这样的差异反映了配子体的产量。由于这些疟原虫拥有同样的DNA组成,因此Llinás领导的研究团队认为,上述差异可能源自于表观遗传学修饰。他们发现AP2-G的组蛋白修饰决定了疟原虫的配子体生产。人们知道,疟原虫使用表观遗传学机制躲避宿主的免疫应答。现在研究人员指出,表观遗传学机制也同样控制着疟原虫的性别分化。

  格拉斯哥大学的Andy Waters和桑格研究所(Wellcome Trust Sanger Institute)的Oliver Billker领导了另一项研究。他们用一年时间,筛选了无法进入有性阶段的鼠类疟原虫。为了明确造成这一效果的突变他们采用了二代测序技术,并发现这些疟原虫共同具有的突变基因是编码AP2-G蛋白的ap2-g基因。

  为了进行验证,这两个研究团队在疟原虫中失活了ap2-g基因,结果这些寄生虫的确丧失了进入有性阶段的能力。而且研究显示,修复这些基因突变,可以使疟原虫重新恢复配子体生产。研究总结道,只有在AP2-G蛋白功能正常的情况下,疟原虫才能够进入有性阶段形成配子体。

  研究人员指出,这些发现可以帮助人们开发针对疟原虫有性阶段的药物,中断疟原虫的生活循环有效防止疾病传播。

推荐
热点排行
一周推荐
关闭