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疟疾寄生虫包含从蚊子到人类旅行的遗传物质

2019-05-06 08:51:52 • 来源：

导致疟疾的寄生虫没有一种，而是两种专门的蛋白质，可以保护其信使RNA-编码蛋白质的遗传物质 - 直到寄生虫在新的蚊子或人类宿主中居住。宾夕法尼亚州立大学的研究人员进行的一项新研究描述了这两种蛋白质，并揭示了人们可能发挥的另一个作用，即促进寄生虫，蚊子载体和人类宿主之间基于RNA的相互作用。该研究于2018年1月10日发表在mSphere期刊上。

疟疾寄生虫包含从蚊子到人类旅行的遗传物质

宾夕法尼亚州立大学生物化学和分子生物学助理教授，该研究的高级作者斯科特林德纳说：“了解疟疾寄生虫及其与宿主的相互作用可能会提供有助于防止这种常见致命疾病传播的见解。”“疟疾寄生虫有一个复杂的生命周期，包括蚊子载体，人体肝脏和人体血液中的各个阶段。此外，寄生虫不知道它何时会从蚊子传播到人类宿主并返回，所以它总是需要准备好传播。它通过制作和包装最终需要在其新宿主或新蚊子体内制造蛋白质的mRNA来做好准备。

在这个称为翻译抑制的过程中，特殊蛋白质与mRNA结合并阻止它们被翻译成蛋白质。一种蛋白质与mRNA的poly(A)尾部结合 - 一条重复的As或腺苷分子串添加到大多数mRNA链的末端。这有助于形成蛋白质和RNA的复合物，其被沉默但在寄生虫被传递给宿主后准备采取行动。大多数单细胞生物具有一种这种聚(A)结合蛋白，而多细胞生物有两种。在这项研究中，研究人员在单细胞疟原虫寄生虫中表征了两种类型的聚(A)结合蛋白，这两种蛋白都有助于翻译调控。

“我们从我们实验室以前的工作中得知，疟原虫有一种聚(A)结合蛋白，它在细胞核外发挥作用，”宾夕法尼亚州立大学的研究技术员，该论文的第一作者Allen Minns说。“这种蛋白质在mRNA链的一端结合并保护poly(A)尾巴。在这项研究中，我们使用生物化学方法进一步表征这种蛋白质，并发现它还有一个专门的工作接受mRNAs。它形成链RNA的存在，这可能使蛋白质的大型组装快速保护聚(A)尾的整个长度。“

研究人员还鉴定并鉴定了第二种类型的poly(A)结合蛋白，该蛋白在其生命周期的血液阶段在寄生虫的细胞核内发挥作用。在多细胞生物中，这种第二种poly(A)结合蛋白通常在mRNA离开细胞核之前进行质量控制检查，证实mRNA构建正确。然后，这些质量控制蛋白质将mRNA链传递至细胞核外的其他蛋白质，其指导mRNA被翻译或包装以供以后通过翻译抑制使用。

除了在细胞内部的翻译调节中的重要作用外，研究人员还发现非核聚(A)结合蛋白可能在细胞外发挥惊人的作用。

“当寄生虫在蚊子中采用子孢子的形式时，我们实际上并没有看到绝大多数非核聚(A)结合蛋白在我们预期的细胞内 - 与它相互作用的地方寄生虫产生的mRNA，“林德纳说。“相反，蛋白质会积聚在子孢子的表面，并在寄生虫移动时脱落。我们不会在寄生虫的其他生命阶段发现这种情况，现在这是发现的第三种RNA结合蛋白。子孢子的表面。寄生虫将这些RNA结合蛋白放在其表面上是有原因的;新的令人兴奋的问题就是为什么。“

研究人员推测，子孢子表面上的poly(A)结合蛋白允许寄生虫与来自寄生虫外的来源的RNA相互作用，从而可以为寄生虫提供通过其RNA与蚊子或宿主相互作用的机会。

“这项研究表明，寄生虫与外界RNA的相互作用可能比我们想象的更为普遍，”林德纳说。“这种相互作用有可能最终为干预策略提供新的目标，但第一步是理解为什么疟疾寄生虫在子孢子表面上具有这些聚(A)结合蛋白。”

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