Genoma di una scimmia-umana Parassita della malaria

Aprile 2, 2016 Admin Salute 0 10
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I ricercatori hanno decodificato il genoma di un parassita della malaria che ha una gamma di ospiti dalle scimmie all'uomo. Identificato originariamente nelle scimmie, il parassita è stato segnalato prima in una infezione umana poco più di 40 anni fa.

Fino a poco tempo, quattro specie sono stati ritenuti responsabili di malaria umana: P. falciparum, P. vivax, P. ovale e P. malariae. P. knowlesi è sempre più riconosciuto come il quinto ed emergenti parassita della malaria umana, che è particolarmente diffuso nel sud-est asiatico e può causare potenzialmente pericolosa per la vita malaria. Recenti indagini suggeriscono che molte infezioni knowlesi P. sono state mal diagnosticato al microscopio come P. malariae, con conseguente sottostima lorde di sua prevalenza.

La sequenza del genoma rivela un drammatico esempio di 'mimetismo molecolare' che possa essere cruciale per la sopravvivenza e la propagazione del parassita nel corpo. Sorprendentemente, il team ha scoperto diversi membri di una grande famiglia di geni che contengono le firme di sequenza che ricordano da vicino un gene umano chiave coinvolto nella regolazione del sistema immunitario. Le versioni parassita della proteina umana sono pensati per interferire con il riconoscimento di globuli rossi infetti.




In aggiunta a questo gruppo ampliato unica di geni, P. knowlesi ha fondamentalmente diversa architettura dei geni coinvolti nella 'variazione antigenica' rispetto ad altri parassiti della malaria. Lo studio sottolinea anche il fatto che, anche se l'80% dei geni sono condivisi tra tutti i parassiti della malaria in sequenza, ogni specie possono avere un unico insieme di trucchi e travestimenti che aiutano a sfuggire le risposte di accoglienza e di mantenersi avanti nell'interazione ospite-parassita .

"P. knowlesi ha vomitato diverse sorprese. Il nostro studio dimostra la potenza di sequenziamento ulteriori genomi della malaria per svelare aspetti ancora sconosciuti e affascinanti della biologia dei parassiti della malaria", spiega Arnab Dolore, il primo autore dello studio e responsabile del progetto presso il Wellcome Trust Sanger Institute.

"Insolitamente, i geni chiave che pensiamo aiutano il parassita di eludere il rilevamento e la distruzione da difese dell'ospite sono sparsi attraverso il genoma. Nelle altre specie che abbiamo esaminato, questi geni sono più spesso vicino alle punte dei cromosomi".

Il fenomeno di 'variazione antigenica' - in cui il parassita cambia continuamente la mano di globuli rossi parassitati al fine di evitare il riconoscimento da parte del gestore - è stato anche scoperto nel P. knowlesi. Inoltre, può essere studiato e coltivato in laboratorio, che lo rende ideale per capire che è la biologia di base, come il modo invade i globuli rossi.

Identificato inizialmente come un parassita scimmia, P. knowlesi era stato identificato solo in due casi di infezione umana prima del 2004. Tuttavia i metodi di rilevazione, a quel tempo, il professor Balbir Singh e colleghi hanno sviluppato basati sul DNA e esaminato campioni di pazienti affetti da malaria in Malesia. Essi hanno dimostrato che quasi tutti i casi di ciò che è stato pensato per essere l'infezione con il parassita umano P. malariae erano dovuti a infezione con la 'scimmia' parassita P. knowlesi.

"Rapid e trattamento adeguato è fondamentale nei casi di malaria," dice il professor Balbir Singh, direttore del Centro di ricerca sulla malaria presso la Facoltà di Medicina e Scienze della Salute, Università Malaysia Sarawak, "ma prima dello sviluppo di metodi di rilevamento molecolari, ci era stato ostacolato dalla nostra incapacità di distinguere tra P. knowlesi e benigni parassiti P. malariae al microscopio. Questo parassita si moltiplica rapidamente e può causare infezioni umane mortali, quindi è fondamentale che i medici sono consapevoli del fatto che P. knowlesi è la quinta causa di malaria umana .

"La sequenza del genoma di quello che è stato considerato come un 'modello' per la malaria umana diventa molto più significativo con i nostri risultati della distribuzione capillare e alti livelli di infezioni umane con P. knowlesi."

P. knowlesi è un importante modello per studiare il modo in cui i parassiti della malaria interagiscono con le cellule ospiti. Si tratta di una specie robusta, in cui l'invasione dei globuli rossi può essere esaminata in dettaglio. La sequenza del genoma fornisce un catalogo aggiornato di proteine ​​che potrebbe aiutare il parassita in queste prime fasi di infezione: il team ha identificato nuove regioni del genoma che aiutano a capire la regolazione di questi geni chiave e il trasporto delle loro proteine ​​sulla superficie dei globuli rossi .

Commutazione di proteine ​​di superficie è un meccanismo di difesa chiave per parassiti della malaria, oltre ad essere essenziale per il trasferimento di successo tra ospite umano e zanzare, ma i meccanismi di commutazione rimangono poco chiari.

"Questa è la nostra prima vista di un genoma scimmia malaria parasite Porta ci intrighi e sorprese -. Così come nuove risorse per aiutare nella lotta contro la malaria", spiega Alan Thomas, presidente del Dipartimento di Parassitologia, Biomedical Primate Research Centre a Rijswijk, Paesi Bassi. "P. knowlesi è strettamente legato alla seconda più comune causa di malaria umana, P. vivax. Con la nostra nuova comprensione dell'architettura genetica di entrambi i parassiti, saremo più efficiente tradurre i nostri studi sul P. knowlesi ad altri parassiti umani.

"Altrettanto importante, il genoma aiuterà a comprendere casi umani di knowlesi malaria."

Si pensa che P. knowlesi è un parassita della malaria zoonotici che viene trasmesso dalle zanzare del gruppo Anopheles leucosphyrus che si nutrono di esseri umani e scimmie.

La funzione della maggior parte delle proteine ​​Plasmodium rimane sconosciuta. Il confronto con gli altri parassiti della malaria aiuterà a capire le differenze nella patologia e dei meccanismi che condividono nell'interazione con gli umani, scimmia o zanzara host.

Il lavoro attuale è pubblicato su Nature insieme a un compagno di studio, decifrare il genoma di un altro parassita della malaria Plasmodium vivax umano. Tale studio è stato condotto da scienziati della Scuola di New York University di Medicina e la J Craig Venter Institute [in precedenza l'Istituto per Genomic Research (TIGR)] di Rockville, Maryland, USA. L'Istituto Sanger è anche il sequenziamento restanti due specie di Plasmodium umani infettare. Il genoma di P. falciparum è stato decifrato nel 2002.

Finanziamento: Questo studio è stato finanziato dal Wellcome Trust attraverso il sostegno alla Sequencing Unità patogeni presso il Wellcome Trust Sanger Institute. Parte di questo lavoro è stato sostenuto dalla Organizzazione olandese per la ricerca scientifica, US National Institutes of Health e della Commissione europea Quadro 6 programmi BioMalPar e Virimal. Il lavoro è stato supportato dal Wellcome Trust Sanger Institute Nucleo Sequencing e Informatica gruppi.

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