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揭开疟疾寄生虫的遗传秘密

克里克大学的研究人员已经开发出一种控制疟原虫基因删除时间的新方法,这可能会导致更好的疫苗。

这项新的研究发表在mBio上,为研究人员提供了一种在生命周期的不同阶段从疟原虫中删除基因的新途径。这将有助于科学家更好地了解该疾病的遗传学,并使研究人员可以通过“自毁”按钮设计疟疾寄生虫,从而更安全,更有效地进行疫苗接种。

疟疾是世界上最致命的疾病之一,2017年估计导致2.19亿例病例,并有435,000例死亡。其中超过95%的病例是由恶性疟原虫引起的。

疟疾寄生虫具有多个生命阶段,因此难以研究:感染蚊子;被传给人类的主人;侵入人类肝脏繁殖的细胞;然后在血液中传播,然后被新的蚊子吸收并传播给新的人。研究基因功能的常用方法是从基因组中“删除”该基因,以了解其参与的过程。但是,许多疟疾基因对于寄生虫在进行基因修饰的细胞培养中的生长至关重要。 ,因此不可能在以后的阶段研究它们的功能。

利用先进的基因组编辑技术,研究小组设计了一种新方法来控制何时删除基因。他们创建了一个“开关”,以便仅在引入雷帕霉素药物时删除选定的基因。这使他们能够研究基因生命周期不同阶段的功能。

Crick的博士后作者Marta Tiburcio说:“这为研究人员提供了一条全新的途径来研究该寄生虫的基因,并进一步了解其功能和重要性。”“对于生物早期生命至关重要的基因,现在可以比以往任何时候都更深入地研究,以了解其可能在生命后期发挥何种作用。这对于寻找最佳药物靶点也很重要,而理想的药物靶点非常重要在所有生命周期阶段。”

为了测试该方法,研究小组将其应用于了AMA1基因,该基因可能具有尚未确定的功能。众所周知,它对红细胞的入侵很重要,他们希望通过这种新方法进一步研究其在以后阶段的作用。

Apicomplexan寄生虫实验室Crick's Signaling小组负责人Moritz Treeck说:“目前的疫苗效率不高,并且已经观察到对所有疟疾治疗均具有抗药性。”“通过能够在疟疾生命周期的后期阶段删除基因,可以开发出弱化寄生虫形式的新疫苗,从而使人体产生强大的免疫反应。

“目前,活疫苗使用一种经过修饰的菌株,该菌株在到达肝脏后不久就会死亡。但是,这意味着在生命的后期阶段,免疫系统没有经过“训练”来处理这种寄生虫,因此疫苗的效果较差。我们可以设计一种经过改造的疟疾寄生虫,这种疟疾在生命周期的尽头会失去重要的基因,这确实非常令人兴奋。这种方法至少还有十年的路程,但这又使我们更近了一步。”

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