Nature子刊：选择性分析寄生虫的新技术

　　

生物通报道 美国宾夕法尼亚大学的一个国际研究小组利用选择性全基因组扩增技术，对寄生于黑猩猩的三个疟原虫全基因组进行测序，其中包括一个Plasmodium reichenowi和两个Plasmodium gaboni基因组。这项成果于周二发表在《Nature Communications》上。

这些寄生虫都归在一个叫Laverania的亚属。这个亚属包括7种疟原虫，其中6种寄生于猿（黑猩猩和大猩猩），1种寄生于人体。与导致人类疟疾的恶性疟原虫（Plasmodium falciparum）亲缘关系最近的种类只存在于大猩猩中，不过研究人员无法获得血液样本，因为大猩猩是受保护动物。

因此，研究人员决定把重点放在黑猩猩的寄生虫上。尽管黑猩猩也是受保护的物种，但研究人员使用了体检后剩余的血液样本。由于样本量很少，他们只好想方设法，选择性扩增寄生虫的基因组。

这项技术（SWGA）最初是由宾夕法尼亚大学生物系的Dustin Brisson教授开发的，他也是这篇文章的作者之一。它利用专门设计的引物和phi29聚合酶，这种引物与疟原虫中常见但宿主基因组中少有的DNA motif结合。研究人员对P. gaboni和P. reichenowi基因组进行选择性扩增，并在Illumina的MiSeq平台上测序。

之后，研究人员开展全基因组分析，发现他们能够创建三个全基因组，除了亚端粒区域，这可能要归结为组装的问题，而不是扩增。研究人员表示，他们希望未来能使用Pacific Biosciences的技术，因为更长的读取将改善组装。

他们发现，这些基因组实际上的确代表了以前未证实的不同物种，并且没有任何跨物种交配的证据。研究人员观察到，这两种寄生虫的遗传多样性大约是恶性疟原虫的10倍，这表明人类寄生虫已经经历了一个严重的遗传瓶颈。

值得注意的是，研究人员发现了一个多基因家族的Laverania特异扩增，这个家族与红细胞重构有关。他们还发现，4号染色体上一段短区域被水平转移到恶性疟原虫的祖先上，这段区域编码了两个功能相关的必要侵袭基因。

研究人员认为，这种选择性全基因组扩增方法不仅能研究稀有物种的寄生虫，还有其他的潜在应用。在资源匮乏的情况下，研究人员手头没有任何材料纯化寄生虫，只能获取少量血液，这时也可以采用。（生物通 薄荷）

原文检索

Genomes of cryptic chimpanzee Plasmodium species reveal key evolutionary events leading to human malaria

Nature Communications 7, Article number: 11078 doi:10.1038/ncomms11078