Почему люди не страдают от малярии шимпанзе: участок ДНК, контролирующий вторжение эритроцитов, содержит генетический ключ к инфекции

Сравнивая геномы малярийных паразитов, поражающих шимпанзе и людей, исследователи обнаружили, что разница в поверхностных белках паразитов определяет, какого хозяина они заразят.Генетическая область, ответственная за вторжение эритроцитов, была среди небольшого числа областей, которые, как было обнаружено, различаются между геномами малярийных паразитов, поражающих шимпанзе, и Plasmodium falciparum, паразита, ответственного за смерть более полумиллиона детей каждый год.Исследователи обнаружили, что из генома, состоящего из примерно 5 500 генов, большинство генов имеют прямые эквиваленты между паразитами человека и приматов.

Однако было обнаружено, что участки генома P. falciparum, наиболее сильно отличающиеся от паразита P. reichenowi, поражающего шимпанзе, кодируют белки, которые помогают паразиту связываться с эритроцитами и вторгаться в них, где паразит растет и размножается.«Обнаружение того, что ключевые различия лежат в генах, ответственных за вторжение эритроцитов, убеждает нас в том, что мы искали в правильном месте», — говорит доктор Томас Отто, первый автор из Wellcome Trust Sanger Institute. «Исследователи уже определили поверхностные белки как многообещающие кандидаты в вакцины; и наше открытие добавляет дополнительную поддержку, показывая, что разница в поверхностных белках паразитов определяет, какого хозяина они заразят».

Это первый случай создания практически полного генома малярийного паразита, который заражает такого близкого родственника человека. Это первое систематическое представление о различиях между паразитами, заражающими людей, и паразитами, заражающими наших близких родственников. Человеческая малярия произошла от великих обезьян, поэтому это сравнение с использованием малярии шимпанзе является наиболее близким к полному каталогу изменений, связанных с переключением паразитов с наших родственников-приматов на людей.

Паразиты Plasmodium экспортируют белки на поверхность эритроцитов, позволяя инфицированным эритроцитам прилипать к стенкам кровеносных сосудов. При малярии человека наиболее охарактеризованные из этих белков кодируются семейством генов с высокой вариабельностью, что позволяет паразитам уклоняться от иммунного ответа хозяина и продолжать инфекцию.

На удивление основные правила об этом семействе генов сохраняются между малярией шимпанзе и человека: несмотря на огромные различия в индивидуальной последовательности этих генов поверхностных антигенов, их абсолютное количество и количество подтипов сохраняются замечательно. Напротив, репертуары других поверхностных антигенов очень сильно различались по своему количеству.«С тех пор, как P. reichenowi и P. falciparum разделились, основное семейство генов поверхностных антигенов не расширилось и не сократилось; оно заблокировано на каком-то оптимизированном уровне», — говорит д-р Мэтт Берриман, старший автор в Институте Сэнгера.ДНК, использованная для этого исследования, была получена Центром по контролю за заболеваниями от шимпанзе, инфицированного штаммом P. reichenowi, выделенным в 1950-х годах.

Впоследствии этот шимпанзе был излечен от малярийной инфекции. Дополнительные образцы крови были собраны у осиротевших детенышей шимпанзе, инфицированных в дикой природе аналогичным паразитом под названием P. gaboni.

Образцы были получены от шимпанзе, проходящих регулярные медицинские осмотры в заповеднике приматов в Габоне, Западная Африка.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.