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负责疟疾的寄生虫似乎在不断进化

导读 这些寄生虫如何在复制过程中使其节奏与宿主的时钟驱动节奏同步的分子基础背后的谜团已得到解决。由KAUST科学家领导的一项新的遗传分析表明...

这些寄生虫如何在复制过程中使其节奏与宿主的时钟驱动节奏同步的分子基础背后的谜团已得到解决。由KAUST科学家领导的一项新的遗传分析表明,疟原虫具有内部计时系统,可以帮助生物体维持基因表达水平和细胞周期活动中的重要振荡。

就像人类根据光暗线索重设自己的生物钟一样,疟疾寄生虫会按照自己的节奏计时以承载信号,从而最大程度地促进其生长。

在疟疾寄生虫中发现一种基因节拍器以及这种计时机制的一个组成部分,可以为与世界上最致命的传染病之一作斗争开辟新的途径。沙特阿拉伯正处于消灭疟疾的边缘,但该疾病继续影响其西南边界,该国西南边界的感染已被证明难以治疗,并且寄生虫对现有药物的抵抗力日益增强。

Arnab Pain研究小组的博士后研究员,新报告的第一作者Amit Subudhi说:“我们研究的知识有可能为消除疟疾的新疗法提供参考。”“这些信息可能使医生能够制定药物方案,使患者在一天的特定时间采用已知靶基因的抗疟疾疗法,从而更有效地消除疟疾寄生虫。”

Subudhi和Pain与来自英国爱丁堡大学和日本长崎大学的同事合作,研究了感染小鼠的疟疾寄生虫的基因活性模式。他们发现,所有寄生虫基因中超过一半的基因表现出24小时的活动周期,每天有规律地上下波动。这种模式与感染疟疾的人出现的发烧和发冷的典型节律一致。

当寄生虫和老鼠的时钟不同步时,大约一半的节律基因失去周期性。同样;在实验室中,没有定时提示的人类疟疾寄生虫在基因表达上也表现出一定程度的日常节律性。这些基因之一编码了一种称为SR10的受体蛋白,研究人员表明该蛋白在寄生虫的内在时钟机制中起着嵌齿轮的作用。

如果没有这种蛋白质,啮齿动物疟原虫的通常24小时周期会变短,从而导致DNA复制和其他细胞过程以及蛋白质分解中的缺陷。Subudhi认为,SR10可能是宿主昼夜节律与寄生虫内源性计时能力之间的联系。

KAUST研究人员计划剖析SR10介导的信号通路的分子成分,以寻找新的药物靶标。佩恩说:“我们的工作不止于此。”他说:“我们的下一个目标是了解寄生虫收到的宿主来源线索的化学性质,以调节其生命周期和生物钟。”

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