Cell子刊：甲基化暴露疟原虫致命弱点

　　

生物通报道：说到疟疾大多数人想到的只是蚊子，其实疟原虫才是罪魁祸首，蚊子只是携带者。2010年，全球有两亿多人受到疟原虫的感染，其中约六十六万人死亡。更令人头疼的是，这种寄生虫对青蒿素也显示出了抗性，青蒿素曾是治疗感染者的最有效药物。

现在，加州大学的研究人员发现了疟原虫的潜在弱点。研究显示，基因组中的低水平DNA甲基化，对于寄生虫的生存非常关键。文章发表在Cell旗下的Cell Host & Microbe杂志上。DNA甲基化是对DNA进行修饰的重要生化过程，在发育和疾病中具有重要作用。

DNA甲基化是人体内的大事件，是正常发育的保障，异常的DNA甲基化模式与许多疾病有关，例如癌症和神经系统疾病（如阿尔茨海默症）。迄今为止，疟原虫是否存在DNA甲基化还一直有争议。此前一些研究并未检测到甲基化现象，而加州大学的研究团队通过经典分子方法和新测序技术，在疟原虫的基因组中证实了低水平甲基化的存在。

这次在疟原虫中发现的DNA甲基化酶与人类的大相径庭，“正因为差异大，我们才能够进行特异性的靶标。如果药物能够特异性抑制这种甲基化酶，就能够杀死感染人体的疟原虫。” 领导这一研究的细胞生物学副教授Karine Le Roch说。

研究者们一直热衷于寻找抵抗疟疾的新药，因为这种寄生虫的频繁突变，让它能够对市面上最有效的药物产生抵抗。“每五年我们就需要一种新药，”Le Roch说。“因为疟原虫总能找到办法对药物产生抵抗。”

Le Roch希望最终能够解析，控制疟原虫整个生命周期的调控网络。她指出，全面了解疟原虫很有必要。要寻找这种寄生虫的“阿基利斯之踵”，就要把握它的整个生命周期和繁殖方式。

疟原虫生活在人类和蚊子体内，其生命周期非常复杂。这种寄生虫感染蚊子后会移动到它的唾液腺。一旦蚊子叮咬人体，寄生虫就能进入人类血液，很快到达肝脏细胞。疟原虫在那里快速无性繁殖，产生大量后代进入红细胞，那儿是它们最喜欢的食物源。而当蚊子从感染者身上吸血时，疟原虫又从人体转移到蚊子体内。

 

（生物通编辑：叶予）

生物通推荐原文摘要：

Genome-wide Mapping of DNA Methylation in the Human Malaria Parasite Plasmodium falciparum

Cytosine DNA methylation is an epigenetic mark in most eukaryotic cells that regulates numerous processes, including gene expression and stress responses. We performed a genome-wide analysis of DNA methylation in the human malaria parasite Plasmodium falciparum. We mapped the positions of methylated cytosines and identified a single functional DNA methyltransferase (Plasmodium falciparum DNA methyltransferase; PfDNMT) that may mediate these genomic modifications. These analyses revealed that the malaria genome is asymmetrically methylated and shares common features with undifferentiated plant and mammalian cells. Notably, core promoters are hypomethylated, and transcript levels correlate with intraexonic methylation. Additionally, there are sharp methylation transitions at nucleosome and exon-intron boundaries. These data suggest that DNA methylation could regulate virulence gene expression and transcription elongation. Furthermore, the broad range of action of DNA methylation and the uniqueness of PfDNMT suggest that the methylation pathway is a potential target for antimalarial strategies.