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Nat. Methods:颠覆寄生虫的入侵机制

来源:互联网 2013-01-02 10:15

研究人员利用新技术依次敲除了相关基因,发现目前公认的弓形虫Toxoplasma gondii感染机制并不正确,文章发表在最近一期的Nature Methods杂志上。研究人员指出这一发现也同样适用于同一家族中的其他寄生虫(包括疟疾),且目前依据旧机制开发出的治疗药物可能并不成功。

弓形虫是一种主要感染猫的寄生虫,包括人类在内的其他温血动物也会被感染。目前,英国有三分之一的人受到了这种寄生虫的慢性感染。在大多数情形下,弓形虫急性感染仅造成类似流感的症状。但怀孕期间感染弓形虫的女性会将这种寄生虫传递给腹中的胎儿,引发胎儿失明和脑部损伤等严重健康问题。对于那些免疫力低下的人(如HIV感染者)来说,弓形虫感染也很危险,如果该寄生虫休眠的包囊在大脑中复苏就会造成严重的并发症。

格拉斯哥大学的研究人员采用新技术彻底敲除了弓形虫基因组中的特殊基因,这些基因被认为是这种寄生虫入侵宿主细胞建立感染所必须的。“我们分别敲除了这三个基因,发现弓形虫仍旧能够侵入宿主细胞,说明它们并不像人们所认为的那样是弓形虫感染所必须的基因,”领导这一研究的Dr Markus Meissner说。“这说明这种寄生虫必然还有其他的入侵策略,人们需要进一步深入研究。”

研究中的三个基因是弓形虫运动机制的核心,它们赋予寄生虫移动的能力。过去人们只能够在弓形虫体内降低这些基因的表达水平,可能由于基因持续低水平表达入侵宿主细胞的弓形虫的确减少了,但实际上弓形虫的感染并未被完全阻断。研究人员在新技术的帮助下,终于完全敲除了目的基因,而令人以外的是弓形虫仍然能够入侵细胞。

“我们研究的基因中有一个正被作为疟疾疫苗开发的主要靶标,而研究显示这样的疫苗很可能无法成功阻断疟疾感染。人们需要重新审视这类寄生虫家族入侵宿主细胞的机制,” Dr Meissner补充道。

除了疟疾以外,一些感染家畜的其他寄生虫也是这一家族的成员,而这项颠覆性的发现将有助于人们对这类疾病进行更有效的治疗。(生物谷Bioon.com)

Conditional genome engineering in Toxoplasma gondii uncovers alternative invasion mechanisms

Nicole Andenmatten,1, 3 Saskia Egarter,1, 3 Allison J Jackson,1, 3 Nicolas Jullien,2 Jean-Paul Herman2 & Markus Meissner1

We established a conditional site-specific recombination system based on dimerizable Cre recombinase−mediated recombination in the apicomplexan parasite Toxoplasma gondii. Using a new single-vector strategy that allows ligand-dependent, efficient removal of a gene of interest, we generated three knockouts of apicomplexan genes considered essential for host-cell invasion. Our findings uncovered the existence of an alternative invasion pathway in apicomplexan parasites.

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