科学家识别出35个疟蚊调控基因

　　

   

                               [生物通讯]乔治亚大学的一组科学家通过生物信息学方法，识别出35个编码冈比亚按蚊Anopheles gambiae中重要的调节多肽的基因。这些新信息为控制每年都导致全世界数百万人死亡的疟疾指明了道路。

    这35个基因中有5个编码胰岛素类的多肽，这些多肽在蚊子的生命周期中很可能扮演着关键角色。大范围干扰这些基因活动的能力将可以阻止蚊子传递引起疟疾的恶性疟原虫。

    [AD340X300] “尽可能多地了解这些蚊子是如何传播疟疾的非常重要。”乔治亚大学国际知名的蚊子生物学家Mark Brown博士说道。“这些基因为了解使蚊子传播疟疾成为可能的基因调控过程提供了新信息。”

    这项研究由美国国家卫生研究院资助，发表在10月2日期的《科学》(Science)杂志上。

    其他研究人员还包括乔治亚大学细胞生物学系的Joe Crim 博士和Stephen Garczynski博士；乔治亚大学农业与环境科学院的昆虫学家Michael Riehle博士；以及圣母院大学的Catherine Hill 博士。

    疟疾是地球上最致命的疾病之一，由疟原虫引起。蚊子是传播疟疾的元凶。带有疟原虫的蚊子叮咬人体后，把疟原虫注入人体， 10-20天后就会发病。疟疾广泛流行于世界各地，据世界卫生组织统计，全球每年有５亿人感染疟疾，近３００万人因此死亡。其中９０％发生在非洲撒哈拉以南地区。

    按蚊，即非洲疟蚊在水中发育迅速，它的繁殖周期以不断吸取人血为起始。调节多肽扮演着神经化学物质和激素的角色来控制蚊子吸血和传播疟疾的过程，因此描绘和了解这些多肽对于疟疾的预防和治疗而言至为关键。

    “就现阶段而言，关于这些基因的确切功能还只是推测。”专门从事多肽研究的Crim解释说。“这些多肽都是早先未在按蚊中识别出来的，但它们的重要性是显而易见的。”

    这项新研究是上周宣布的冈比亚按蚊基因组功能图谱绘制完成的一部分，这一成就是多个实验室共同努力的结果，将对未来恶性疟原虫的控制、防止其由蚊子传播感染人类产生巨大的影响。

    乔治亚大学的研究小采用生物信息学法－－即在计算机上研究基因库－－确定了按蚊基因组中编码这些调节多肽的基因。在这些多肽中尤为重要的是5个胰岛素类多肽。科学家追随恶性疟原虫似乎是利用或是来自雌蚊子或是来自叮咬的脊椎动物血液中胰岛素供自身发育、代谢和繁殖所用这一诱人的线索，发现了这些胰岛素类蛋白。这个联系的重要性对于在于其对于了解疟疾寄生虫究竟是如何在人类中传播产生疾病的非常关键。

    “由于大多数多肽编码基因都以单拷贝基因的形式存在，因而每一个都可以作为遗传干扰的靶点。”Brown说道。“无论是对于揭示这些多肽的调节功能而言，还是从长远角度改造发展中国家缺少疟疾治疗医院地区的按蚊而言都是如此。”

    Crim解释说，研究小组利用计算机程序寻找遗传序列、识别出候选的调控基因。尽管研究小组发现的不止35个基因，但这35个基因的调控作用最为明显，是预防疟疾的首选作用靶点。冈比亚按蚊基因组图谱的完成对于科学家而言意义重大，现在他们可以比较蚊子中的遗传元件与其它基因组测序完成的物种如果蝇等的遗传元件之间的异同了。

    虽然揭示出这些基因以及它们在染色体上的位置并推测它们的功能都很重要，但研究人员要找到使蚊子传播引起疟疾的疟原虫可能性减少的方法，还需要对这些基因进行更为深入的研究。为此，乔治亚大学的科学家已经开始克隆这些基因的序列，并将它们表达，由此看来，很快就能够确定这些基因的确切功能，以及它们对应的使得疟原虫能够感染人类的受体。

消息来源：乔治亚大学

生物通摘译自BIO.COM