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      最致命的人類瘧疾寄生蟲揭示其盔甲中的基因組裂縫
      
			
      
				2019-04-21 13:49:21
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      科學(xué)家們首次揭示了最致命的人類瘧疾寄生蟲惡性瘧原蟲(Plasmodiumfalciparum)的必需基因。來自Wellcome Sanger研究所和南佛羅里達大學(xué)(USF)的研究人員創(chuàng)造了新的基因組技術(shù)來分析寄生蟲中的每個基因并確定哪些基因是必不可少的。
      

      最致命的人類瘧疾寄生蟲揭示其盔甲中的基因組裂縫
      

      發(fā)表在“科學(xué)”雜志上的核心遺傳物庫將幫助研究人員確定新的藥物靶點并確定其優(yōu)先次序，以對抗這種致命的瘧疾形式。
      

      瘧疾是由瘧原蟲寄生蟲引起的，2016年有超過2億人受到感染，全世界有近50萬人死于該病，其中主要是5歲以下的兒童。
      

      為了了解寄生蟲需要哪些基因，研究人員幾乎破壞了寄生蟲的5,400個基因中的每一個。令人驚訝的是，他們發(fā)現(xiàn)這些基因中有一半以上是寄生蟲在紅細胞中生長所必需的。
      

      去年，桑格研究所的研究人員使用小鼠瘧疾寄生蟲伯氏瘧原蟲(Plasmodiumberghei)進行了一項相關(guān)研究，但致命的人體寄生蟲需要采用不同的方法。協(xié)作團隊使用稱為piggyBac-transposon插入誘變的專門技術(shù)隨機滅活基因，然后開發(fā)新的DNA測序技術(shù)以鑒定哪些惡性瘧原蟲基因受到影響。
      

      該研究的資深作者之一和南佛羅里達大學(xué)全球健康與傳染病研究中心主任約翰亞當(dāng)斯教授說：“我們團隊所做的是開發(fā)一種分析這種寄生蟲基因組中每個基因的方法。使用我們的基因分析工具，我們能夠確定每個基因?qū)纳x存活的相對重要性。這種理解將有助于指導(dǎo)未來針對這些必需基因的藥物開發(fā)工作。“
      

      惡性瘧原蟲是世界上所有瘧疾病例的一半，造成大約90%的死亡，使其成為現(xiàn)存最致命的瘧疾寄生蟲。瘧疾是一種可治療的疾病，如果及早發(fā)現(xiàn)，但目前的抗瘧藥物在許多地區(qū)由于抗藥性增加而失敗，急需新藥。
      

      研究人員制造了超過38,000個突變，然后尋找未改變的基因，這意味著它們對寄生蟲的生長至關(guān)重要。他們發(fā)現(xiàn)了超過2,600種這些必需基因，其中約1,000種在所有瘧原蟲物種中都是保守的，并且具有完全未知的功能。
      

      來自Wellcome Sanger研究所的論文作者Iraad Bronner博士說：“瘧疾寄生蟲在技術(shù)上極難操作和測序，直到這項研究中，只有少數(shù)惡性瘧原蟲的必需基因已被確定。我們的技術(shù)進展使我們能夠識別惡性瘧原蟲中的所有必需基因，這是第一次人類瘧疾寄生蟲成為可能。“
      

      在過去幾十年中，瘧原蟲寄生蟲已經(jīng)進化出對許多藥物的抗性，并且對目前的前線抗瘧藥物青蒿素具有抗性的寄生蟲的傳播是一種新興的威脅。青蒿素如何殺死寄生蟲仍然是未知的，但人們認為抗性可能與降解細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的蛋白酶體途徑有關(guān)。在這項研究中發(fā)現(xiàn)的許多必需基因都在蛋白酶體途徑中，使其成為克服青蒿素抗性的良好靶標(biāo)。
      

      該研究的高級作者和惠康桑格研究所的高級組組長Julian Rayner博士說：“我們現(xiàn)在比以往任何時候都需要新的抗瘧疾藥物目標(biāo)，因為我們目前的抗瘧藥物正在失敗。這是第一次大規(guī)模遺傳研究在主要的人類瘧原蟲，惡性瘧原蟲，并給出了2680倍的列表必需的基因，研究人員能夠有希望能夠優(yōu)先考慮藥物。我們希望這個功能基因組學(xué)方法將有助于加快管道，開發(fā)新的治療這種破壞性疾病的目標(biāo)“。
      
			

			
        
      
			
      
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