惡性瘧原蟲生命周期的一個新方面揭示表達(dá)性轉(zhuǎn)換
由巴塞羅那全球衛(wèi)生研究所(ISGlobal)領(lǐng)導(dǎo)的一項研究揭示了一種新的機(jī)制,通過該機(jī)制,瘧疾寄生蟲惡性瘧原蟲從其無性型轉(zhuǎn)變?yōu)樾孕问?,可以傳播給蚊子。發(fā)表在“ 自然微生物學(xué)”雜志上的結(jié)果提供了關(guān)于寄生蟲生命周期的重要信息,并最終有助于設(shè)計旨在阻止其傳播的策略。
瘧疾寄生蟲的人與蚊子傳播需要血液中的一些寄生蟲停止無性繁殖并轉(zhuǎn)化為稱為配子體的性形式。因此,這種性轉(zhuǎn)換是阻止寄生蟲傳播的理想目標(biāo)。然而,該過程發(fā)生的分子機(jī)制仍然很難表征。
ISGlobal的ICREA研究員AlfredCortés和他的團(tuán)隊使用的蛋白質(zhì)僅在細(xì)胞決定分化為配子體時才表達(dá) - 當(dāng)它與無性階段難以區(qū)分時。使用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù),他們用綠色熒光染料標(biāo)記了這種名為PfAP2-G的蛋白質(zhì),并重新檢驗了細(xì)胞定型和性轉(zhuǎn)化之間寄生蟲需要經(jīng)歷復(fù)制周期的假設(shè)。
在實驗室中使用培養(yǎng)系統(tǒng),研究小組發(fā)現(xiàn)一些寄生蟲直接轉(zhuǎn)化為配子體,沒有額外的復(fù)制周期。“寄生蟲決定成為配子體的時間點比以前想象的要早,”科爾特斯解釋說。“事實上,盡管它的生命周期已經(jīng)描述了100多年,但它仍然讓我們感到驚訝,”他補(bǔ)充道。
“我們的結(jié)果表明,那些在周期中足夠早地激活PfAP2-G表達(dá)的寄生蟲可以采取快速途徑,而其他寄生蟲需要在轉(zhuǎn)化為配子體之前經(jīng)歷復(fù)制周期,”第一作者Cristina Bancells解釋說。“這種快速路線可能有利于寄生蟲在'危險'情況下的存活和傳播,例如,在藥物治療的情況下,”她補(bǔ)充說。對于作者而言,這些結(jié)果為惡性瘧原蟲的性別分化早期步驟提供了擴(kuò)展模型。他們還指出需要進(jìn)一步研究以確定寄生蟲在體內(nèi)使用一種或另一種性轉(zhuǎn)化途徑(經(jīng)典與“表達(dá)”)的頻率。
“值得注意的是,配子體是公共衛(wèi)生干預(yù)措施的優(yōu)先目標(biāo),旨在減少瘧疾傳播,并最終消除它,”科爾特斯說。
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