寄生虫

同济新闻同济大学附属同济医院张青锋

发布时间:2023/4/20 14:05:55   
                            

疟疾与艾滋病、结核病并列全球三大传染病,是当今主要的全球性公共卫生问题之一。疟疾由单细胞原虫——疟原虫感染、媒介按蚊传播的寄生虫传染病,目前仍有近90个国家和地区存在疟疾流行,每年约2.4亿人感染,导致约60多万人死亡。疟原虫感染人体后,需要经历肝脏和外周血内的两个发育周期,其中,疟原虫在红细胞内的无性裂体增殖是疟疾的临床发病阶段。在这个过程中,部分疟原虫会发生生命周期的转换,从无性生殖转向以配子体生殖为标志的有性期发育,这是疟原虫感染按蚊、实现疟疾传播的关键环节。因此,对于疟原虫配子体生殖的分子研究有望为疟疾传播阻断干预措施的研发提供关键靶点。张青锋课题组在既往研究中,已经从转录和转录后水平分别揭示了两条调控疟原虫配子生殖的表观遗传调控途径,即转录抑制因子AP2-G5与转录激活AP2-G在转录水平上协同调控整个配子生殖过程(性分化与性发育),以及RNA降解酶通过实时降解靶基因的新生RNA调控性分化。目前,人们陆续发现mRNA转录后修饰如m6A、m5C等甲基化修饰具有重要的生物学功能,但是,对于这一表观转录组是否参与调控疟原虫配子生殖,目前尚无报道。

年2月25日,医院张青锋教授、江赐忠教授联合厦门大学袁晶及美国国立卫生院ThomasWellems等团队,医院为第一和通信作者单位,在美国科学院院刊PNAS上发表了题为5-methylcytosinemodificationbyPlasmodiumNSUN2stabilizesmRNAandmediatesthedevelopmentofgametocytes的研究性论著,首次揭示了表观转录组调控疟原虫配子生殖的表观遗传调控新机制,鉴定了新调控因子NSUN2并阐明其作用机制,为疟疾传播阻断新措施的研发提供了新靶点。

在本研究中,作者首先利用定量质谱、BisSeq等技术,在单核苷酸水平上绘制了鼠疟原虫(约氏疟原虫P.yoelii)与人疟原虫(恶性疟原虫P.falciparum)不同发育阶段(无性期和配子体期)的mRNAm5C甲基化修饰的全基因组图谱。相对于丰富较高的m6A甲基化修饰,疟原虫转录组中的m5C修饰水平较低,靶基因也相对较少,提示这种修饰可能具有更为特异的生物学功能。随后,通过转录组和蛋白表达组分析发现,m5C修饰的mRNA具有更长的半衰期,其蛋白质水平也更高。这表明m5C修饰与疟原虫转录本的稳定性及翻译水平具有正相关性,能够在转录后水平上对疟原虫的基因表达水平进行矫正,从而实现不同基因的阶段特异性表达。

值得

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