發(fā)布日期：2017-07-17

在對瘧原蟲基因功能的首個(gè)有史以來大規(guī)模的研究中，來自英國韋爾科姆基金會(huì)桑格研究所等研究機(jī)構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)瘧原蟲的成功歸結(jié)于將它的基因組縮小到僅由必需基因組成。他們分析了這種瘧原蟲基因組中的一半以上的基因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三分之二的這些基因是它的存活所必不可少的。這也是迄今為止在研究過的任何一種有機(jī)體中發(fā)現(xiàn)的最大比例的必需基因。這些結(jié)果鑒定出很多潛在靶標(biāo)可用于新的抗瘧疾藥物開發(fā)。對于這種很少理解的存在嚴(yán)重耐藥性問題的瘧原蟲而言，這是一項(xiàng)重大的發(fā)現(xiàn)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年7月13日的Cell期刊上，論文標(biāo)題為“Functional Profiling of a Plasmodium Genome Reveals an Abundance of Essential Genes”。

瘧原蟲的基因功能是很難理解的。它是古老的有機(jī)體，而且它的大約一半的基因在任何其他的有機(jī)體中沒有同源基因，這就使得科學(xué)家們很難發(fā)現(xiàn)關(guān)于它們的功能的線索。這項(xiàng)研究是迄今為止首次提供證據(jù)證實(shí)了大多數(shù)的這些基因的功能。

科學(xué)家們已研究了一種被稱作伯氏瘧原蟲（Plasmodium berghei）的瘧原蟲的基因，這些基因在它的復(fù)雜的多階段生命周期的單個(gè)血液階段中表達(dá)。在這項(xiàng)新的研究中，這些研究人員設(shè)計(jì)出一種新的方法來破譯這種瘧原蟲的基因功能。他們敲除了2578個(gè)基因（占這種瘧原蟲基因組的一半以上），然后給每種基因敲除設(shè)計(jì)一個(gè)獨(dú)特的DNA條形碼。

這些研究人員隨后利用下一代基因組測序技術(shù)對這些條形碼進(jìn)行計(jì)數(shù)，因而測量了每個(gè)基因修飾的瘧原蟲蟲株的生長。如果被敲除的基因不是必需的，那么這種瘧原蟲數(shù)量激增，但是如果被敲除的基因是必需的，那么這種瘧原蟲就會(huì)消失。

這些研究人員系統(tǒng)性地證實(shí)這種瘧原蟲能夠很容易地清除所編碼的蛋白會(huì)讓宿主免疫系統(tǒng)知道它的存在的基因。這就給開發(fā)瘧疾疫苗帶來問題，這是因?yàn)檫@種瘧原蟲能夠很快地改變它的外觀來逃避人免疫系統(tǒng)的檢測，也因此它能夠?qū)Ο懠惨呙绠a(chǎn)生抵抗性。

這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了更多獨(dú)特的瘧疾藥物靶標(biāo)。最高目標(biāo)就是發(fā)現(xiàn)在這種瘧原蟲生命周期的所有階段都是必需的基因。如果人們能夠利用藥物靶向這些基因，那么就會(huì)讓瘧原蟲無處可逃。

來源：生物谷