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ISGlobal团队实现了菜中疟原虫的大规模性转化

由“ la Caixa”基金会支持的机构ISGlobal的研究小组开发了一种系统,可以在体外诱导恶性疟原虫疟原虫的大规模性转化。这项技术发表在《科学进展》上,将被证明有助于加深对性转化过程的了解,并设计出阻止疟疾传播的新工具。

恶性疟原虫是感染人类的​​五种疟原虫中最致命的一种。它具有复杂的生命周期,血液中的无性阶段负责疾病症状,但是只有性阶段(称为配子体)才能感染蚊子。因此,人类向媒介的传播需要一些无性寄生虫分化成配子细胞,这一过程称为性转化。ISGlobal的ICREA研究人员AlfredCortés说:“了解如何控制性转换将为阻止疾病传播提供有价值的线索。”但是,在实验室研究性转化的初始阶段并不容易,因为只有极少数的寄生虫会进行转化,

Cortés的研究小组先前表明,PfAP2-G蛋白可调节性转化,并且其早期表达可导致“表达”转化途径,而无需额外复制。该团队现在使用基因编辑CRISPR-Cas9系统开发了恶性疟原虫寄生虫,通过添加一种名为雷帕霉素的药物可以诱导PfAP2-G的表达。他们表明,诱导后90%的转基因寄生虫转化为有性形式,从而无需进一步纯化即可表征性早期阶段。ISGlobal研究的第一作者OriolLlorà-Batlle说:“我们的诱导性转化系统在性发育的初始阶段产生了大量的寄生虫,其纯度是以前的方法所无法达到的。”

通过比较有或没有雷帕霉素的寄生虫培养物,研究小组确定了370个基因,这些基因的表达在发生性转化后发生了变化。上调的基因是PfAP2-G的直接目标。尚未报道许多下调的基因在性发育过程中发生变化,并且可能代表无性寄生虫的潜在新标记。实验还揭示了性转化后立即发生的功能改变。

Cortés补充说:“该系统可用于进一步表征早期性寄生虫,例如在蛋白质组学和代谢组学水平,并测试其对不同药物的敏感性。”

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