《Cell:基因剔除研究或能帮助识别多个疟原虫靶点 有望开发新型抗疟疗法》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2019-12-11
  • 尽管科学家们在医学和科学方面做出了巨大努力,但目前全世界仍然有40多万人死于疟疾,这种感染性疾病是由感染了疟原虫的蚊子叮咬人群所传播的,疟原虫的基因组较小,仅有大约5000个基因,相比人类细胞而言,疟原虫每个单一基因仅有一个拷贝,如果从其基因组中移除一个基因的话,就会导致疟原虫的表型直接发生变化。

    近日,一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中,来自伯尔尼大学等机构的科学家们通过研究鉴别出了多个疟原虫的新型作用靶点,他们对疟原虫进行全基因组剔除研究,尤其是移除了1300多个单一基因,同时观察其对疟原虫整个生命周期的而影响。文章中,研究者利用已经建立的疟原虫模型进行研究,上述1300多个基因中的每一个基因都会被一个单独的遗传代码所替代,从而帮助分析去除这些单一基因对疟原虫的影响,利用这些单一代码就能帮助研究人员将同时对更多寄生虫进行分析,这就大大缩短了进行分析的时间。

    在进行了长达3年的研究后,研究人员成功地系统性地筛选了疟原虫生命周期各个阶段的基因组,进行剔除筛选研究能帮助研究者识别出数百个靶点,尤其是针对疟原虫代谢的特殊靶点等。为了分析大量已经鉴别出的代谢基因,研究人员通力合作,利用来自疟原虫基因组筛选的数据开发出了特殊的模型来揭示疟原虫细胞中基本代谢通路,在这些模型的帮助下,研究人员才有可能预测哪些未知基因对于疟原虫非常重要,以及其如何作为开发控制疟原虫传播感染的新型疗法。

    最后研究者Ellen Bushell博士说道,全基因组筛选和相应的代谢模型研究或能展示出疟疾研究的一个重大突破,本文研究结果支持了全球很多疟疾研究结果,如今研究人员就能重点研究上述所筛选出的必要的疟原虫基因,并开发出有效的药物和疫苗来应对不同生命阶段的疟原虫感染。

  • 原文来源:http://news.bioon.com/article/6747709.html;https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867419311808
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    • 编译者:hujm
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    • 磷酸肌醇脂(Phosphoinositide lipids)在真核细胞的多种过程中扮演着关键角色,但研究人员对其在恶性疟原虫中的功能的理解却非常有限。近日,一篇发表在国际杂志mBio上题为“A Phosphoinositide-Binding Protein Acts in the Trafficking Pathway of Hemoglobin in the Malaria Parasite Plasmodium falciparum”的研究报告中,来自拉瓦尔大学等机构的科学家们通过研究发现了一种特殊蛋白质或在疟原虫机体中扮演着关键的角色,使这种蛋白质失活或许会使得恶性疟原虫在体外生长减少75%以上。 研究者Richard教授说道,这一突破性的研究或许有望帮助开发出治疗疟疾的新型疗法。恶性疟原虫会通过蚊子叮咬来传播给人类,当其感染了人类的肝脏后就会在血液中循环,并隐藏在红细胞中,从而躲避来自宿主机体免疫系统的攻击,寄生虫的主要食物来源就是血红蛋白,其能将氧气从红细胞携带到机体其它部位,寄生虫会在称之为消化液泡的结构中消化血红蛋白。 研究者表示,这种名为PfPX1的蛋白主要参与了将血红蛋白运输到这些消化液泡中,当我们失活PfPX1蛋白后,或许就能剥夺寄生虫的主要氨基酸来源,从而就会对寄生虫的生长和生存产生一定的影响。鉴于这些研究发现,研究者发现了一种能抵御疟疾的新方法,他们能够阻断寄生虫的PfPX1蛋白发挥其功能,由于人类机体中并不存在这种蛋白,因此干扰人体重要功能的风险或许就会减少。 疟疾影响着世界上许多地方的人口,包括撒哈拉以南非洲地区等,2020年全球就有2.41亿人感染了疟疾,大约有62.7万人死于该病,疟疾主要会影响5岁以下的儿童以及孕妇。尽管WHO去年已经承认了首个疟疾疫苗,但继续探索新型治疗性策略依然和重要,正如我们在COVID-19中观察到的那样,新的菌株会不断出现并威胁到疫苗的有效性;更重要的是,东南亚已经出现了对青蒿素耐药的菌株,为了维持疟疾的治疗效果并减少对新药耐受性菌株的出现风险,研究人员就需要利用联合疗法进行治疗。就好像在治疗AIDS上所使用的方法一样,本文研究或有望帮助科学家们在抵御疟疾上迈出重大的一步。 综上,本文研究结果表明,PfPX1蛋白的失活或会使得疟原虫对青蒿素(一线抗疟剂药物)产生抗药物,在全球范围内,研究人员所发现的磷酸肌醇的最小冗余支持了靶向作用这一途径从而开发疟疾药物的潜力,此外,研究人员对磷酸肌醇结合蛋白的识别对于血红蛋白的运输至关重要,同时也为揭示这一基本过程提供了非常关键的见解。
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    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
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    • 近日,一项刊登在国际杂志Blood上的研究报告中,来自澳大利亚国立大学的科学家们通过研究发现,血小板或能攻击并且杀死疟原虫,从而就能降低血液中循环的寄生虫的数量,相关研究或能帮助研究人员开发有效抵御疟原虫的新型策略。 文章中,研究人员对来自印尼和马来西亚的376名疟疾和非疟疾人群进行研究,他们通过研究发现,机体血液中的血小板能结合并且杀灭引发疟疾的疟原虫,包括恶性疟原虫、间日疟原虫、三日疟原虫和诺氏疟原虫;研究者Brendan McMorran教授说道,这项研究中我们首次发现直接的证据来表明血小板能帮助机体有效抵御疟疾。 研究者指出,血小板中名为PF4的特殊肽类能够诱发疟原虫死亡,因此基于PF4的肽类未来或许能作为研究人员开发新型疟疾疗法的潜在候选者。目前很多实验室都设计出了诸如PF4的肽类分子,同时也阐明了其如何适合于进行疟疾疾病的治疗。基于此前研究结果,研究者表示,在实验室条件下,PF4对于血小板能够杀死疟原虫非常重要,但他们也很激动地发现PF4分子对于真正的人类疾病的治疗也至关重要。 本文研究结果表明,血小板能够杀死临床疟疾患者机体中大约20%的循环中的疟原虫,而对于间日疟原虫而言则能够达到60%的杀灭效率。最后研究者Anstey表示,在试验管中血小板能够表现出杀灭多种感染人类机体的微生物的能力,而较低水平的血小板或许也是诱发人类疾病的风险因素,因此我们应将血小板视为保护人类机体免受微生物感染的第一道重要防御战线。