中国科学家Nature Genetics发布重要基因组草图

【字体: 时间:2013年09月10日 来源:生物通

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  来自国家人类基因组南方研究中心、新疆医科大学第一附属医院和复旦大学等处的研究人员,成功绘制出了细粒棘球绦虫的基因组序列草图。这一研究提供了关于这种寄生虫与宿主的相互作用、养分吸收、节裂(strobilization)、生殖、免疫逃避和成熟机制的一些新认识,并为我们提供了一个平台推动开发出新的有效包虫病治疗和控制干预措施。

  

生物通报道  来自国家人类基因组南方研究中心、新疆医科大学第一附属医院和复旦大学等处的研究人员,成功绘制出了细粒棘球绦虫(Echinococcus granulosus)的基因组序列草图。这一研究提供了关于这种寄生虫与宿主的相互作用、养分吸收、节裂(strobilization)、生殖、免疫逃避和成熟机制的一些新认识,并为我们提供了一个平台推动开发出新的有效包虫病治疗和控制干预措施。相关成果发表在9月8日的《自然遗传学》(Nature Genetics)杂志上。

国家人类基因组南方研究中心的陈竺(Zhu Chen)院士和王升跃(Shengyue Wang)研究员,复旦大学的周雁(Yan Zhou)博士,澳大利亚QIMR Berghofer医学研究所的Donald P McManus教授以及新疆医科大学第一附属医院的张文宝(Wenbao Zhang)教授是这篇论文的共同通讯作者。

细粒棘球绦虫属带科、棘球属,是一种重要的动物源性寄生虫,全球至少有5千万人感染这种寄生虫。它的生命周期涉及两种哺乳动物,其中间宿主通常是家养或野生的有蹄类动物(人类是它的偶然中间宿主),而狗则是其终末宿主。幼虫期可引起一种严重的人兽共患病称为棘球蚴病或包虫病。当前,有多达300万人感染细粒棘球绦虫,在一些地域10%的人口通过腹部超声和胸部X摄影检测出包虫囊肿。

细粒棘球绦虫自身没有肠、循环或呼吸器官。其雌雄同体,生成的二倍体虫卵可发育为六钩蚴。包虫囊肿中的幼虫(原头节)的一个独特特征是能够在狗胃肠道中双向发育为成虫,或是在中间宿主(人类)体内形成二次包虫囊肿,这一过程由胆汁酸所触发。细粒棘球绦虫的另一个显著特征则是能够感染和适应大量的哺乳动物物种,使之成为它们的中间宿主,这促成了它们广泛的全球分布。

在这篇文章中,研究人员报告称对细粒棘球绦虫基因组进行了测序和分析,获得了这一寄生虫的基因组序列草图,其包含151.6 Mb的序列和11,325个基因。细粒棘球绦虫包含有9对染色体,它是第一批进行测序的绦虫基因组之一,为早先英国Wellcome Trust基因科学园发表在Nature杂志上的高质量多房棘球绦虫 ( Echinococcus multilocularis )基因组提供了补充。

通过与其他的绦虫物种基因组序列进行比较,研究人员揭示出细粒棘球绦虫获得了包括EgAgB家族在内的一系列基因,细粒棘球绦虫通过分泌这些基因的产物干扰并改变了宿主免疫反应。研究人员发现胆汁盐信号通路中的基因有可能控制了细粒棘球绦虫的双向发育,钙通道亚单位EgCavβ1的序列差异有可能与其对吡喹酮抗寄生虫并药物的敏感性有关。

新研究提供了关于细粒棘球绦虫生物学、发育、分化、进化和宿主互作等方面的一些新认识,并鉴别出了一些药物和疫苗靶点,有可能推动开发出包虫治疗和控制的新干预工具。

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文摘要:

The genome of the hydatid tapeworm Echinococcus granulosus

Cystic echinococcosis (hydatid disease), caused by the tapeworm E. granulosus, is responsible for considerable human morbidity and mortality. This cosmopolitan disease is difficult to diagnose, treat and control. We present a draft genomic sequence for the worm comprising 151.6 Mb encoding 11,325 genes. Comparisons with the genome sequences from other taxa show that E. granulosus has acquired a spectrum of genes, including the EgAgB family, whose products are secreted by the parasite to interact and redirect host immune responses. We also find that genes in bile salt pathways may control the bidirectional development of E. granulosus, and sequence differences in the calcium channel subunit EgCavβ1 may be associated with praziquantel sensitivity. Our study offers insights into host interaction, nutrient acquisition, strobilization, reproduction, immune evasion and maturation in the parasite and provides a platform to facilitate the development of new, effective treatments and interventions for echinococcosis control.

 

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