這些寄生蟲(chóng)如何在復(fù)制過(guò)程中使其節(jié)律與宿主的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)節(jié)律同步的分子基礎(chǔ)背后的奧秘已經(jīng)被解開(kāi)。由KAUST科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新的基因分析表明,惡性瘧原蟲(chóng)具有內(nèi)部計(jì)時(shí)系統(tǒng),可以幫助生物體維持基因表達(dá)水平和細(xì)胞周期活動(dòng)中的重要振蕩。
就像人類(lèi)根據(jù)明暗線索重置生物鐘一樣,瘧疾寄生蟲(chóng)也會(huì)按照自己的節(jié)奏計(jì)時(shí)來(lái)攜帶信號(hào),從而最大限度地促進(jìn)自身的生長(zhǎng)。
在瘧疾寄生蟲(chóng)中發(fā)現(xiàn)一種基因節(jié)拍器和這種計(jì)時(shí)機(jī)制的一個(gè)組成部分,可以為對(duì)抗世界上最致命的傳染病之一開(kāi)辟一條新的途徑。沙特阿拉伯處于消滅瘧疾的邊緣,但這種疾病繼續(xù)影響其西南邊境。事實(shí)證明,沙特西南邊境的感染很難治療,寄生蟲(chóng)對(duì)現(xiàn)有藥物的耐藥性日益增加。
Arnab Pain研究小組的博士后研究員、新報(bào)告的第一作者Amit Subudhi說(shuō):“我們的知識(shí)可能會(huì)為消滅瘧疾的新療法提供參考?!薄斑@些信息可能有助于醫(yī)生制定藥物計(jì)劃,使患者能夠在一天中的特定時(shí)間采用已知靶基因的抗瘧疾療法,從而更有效地消滅瘧疾寄生蟲(chóng)?!?
Subudhi和Pain與來(lái)自英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)和長(zhǎng)崎大學(xué)的同事合作,研究小鼠體內(nèi)瘧疾寄生蟲(chóng)的基因活動(dòng)模式。他們發(fā)現(xiàn),超過(guò)一半的寄生蟲(chóng)基因表現(xiàn)出24小時(shí)的活動(dòng)周期,每天有規(guī)律地上下波動(dòng)。這種模式與瘧疾感染者發(fā)燒和發(fā)冷的典型節(jié)律一致。
當(dāng)寄生蟲(chóng)和老鼠的生物鐘不同步時(shí),大約一半的節(jié)律基因會(huì)失去周期性。同樣的;在實(shí)驗(yàn)室中,沒(méi)有規(guī)律提示的人類(lèi)瘧疾寄生蟲(chóng)在基因表達(dá)上也表現(xiàn)出一定程度的日常節(jié)律。其中一個(gè)基因編碼一種叫做SR10的受體蛋白。研究人員已經(jīng)表明,這種蛋白質(zhì)在寄生蟲(chóng)的內(nèi)部時(shí)鐘機(jī)制中起著齒輪作用。
沒(méi)有這種蛋白質(zhì),嚙齒類(lèi)瘧原蟲(chóng)正常的24小時(shí)周期就會(huì)縮短,從而導(dǎo)致DNA復(fù)制等細(xì)胞過(guò)程和蛋白質(zhì)分解的缺陷。Subudhi認(rèn)為,SR10可能是宿主晝夜節(jié)律與寄生蟲(chóng)內(nèi)源性計(jì)時(shí)能力之間的聯(lián)系。
KAUST研究人員計(jì)劃分析SR10介導(dǎo)的信號(hào)通路的分子成分,以尋找新的藥物靶點(diǎn)。佩恩說(shuō),“我們的工作不止于此?!彼f(shuō):“我們的下一個(gè)目標(biāo)是了解寄生蟲(chóng)收到的宿主來(lái)源線索的化學(xué)性質(zhì),以調(diào)節(jié)它們的生命周期和生物鐘?!?
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