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人类与蛔虫的战争(2)
http://www.100md.com 2014年3月1日 《百科知识》 2014年第5期
     现在研究人员已经对蛔虫基因组进行了破译,这将会提供防治蛔虫感染的新方法。最近,由澳大利亚墨尔本大学和中国华大基因研究院的研究人员共同组成的一个国际研究小组完成了对猪蛔虫基因组的测序,并发表在英国的《自然》杂志上。

    尽管澳、中研究人员完成的是猪蛔虫基因组的测序,而这种蛔虫主要是感染猪,但是这种寄生虫与感染人的人蛔虫亲缘关系非常接近。因此猪蛔虫基因组的破译为寄生虫领域的研究人员提供了新的全面的研究资源,并为开发出防治蛔虫及其他寄生虫病的新防治措施,包括药物、疫苗和诊断测试等提供了重要的条件。

    澳、中研究人员发现,猪蛔虫基因组由2.73亿个碱基对组成,大约含有18500个编码蛋白的基因。对猪组织中的蛔虫成虫和幼虫的基因进行转录组测序及分析后,研究人员还发现了164000个单核苷酸多态性位点。这些数据为研究猪蛔虫在不同发育阶段和不同宿主组织中侵入宿主体内的基因转录模式提供了重要线索。

    与目前已测序的其他动物的基因组相比,猪蛔虫的基因组中重复序列较少,只占整个基因组的4.4%,同时,研究人员还发现了24个反转录转座子家族和8个DNA转座子家族。通过这些研究,研究人员确定了5个新的药物靶点,这些靶点可能与其他许多寄生虫有关,但是这些药物靶点具有特异性,它们可以选择性地杀死寄生虫,不会给宿主(人或猪)带来损害。
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    蛔虫寄生于人体或猪体内有移行和穿越组织的特点,例如蛔虫可穿过肠壁,引起肠穿孔及腹膜炎;钻入人体胆道后,会引起胆道蛔虫症;蛔虫还可钻入肌肉、血液并进入脑部、脊髓、内分泌腺等。这些情况严重时都会危及生命,因此研究人员还鉴别出了一批与蛔虫穿越和降解组织有关的基因。

    此外,蛔虫寄生于人体也会遭到人的免疫系统的攻击,但是,蛔虫也有躲避人的免疫系统攻击的能力。在这个方面,研究人员也发现了蛔虫的一些调控或逃避宿主免疫反应的基因。针对这两方面的基因,可以研发疫苗和药物以控制或根除蛔虫病。

    破译蛔虫基因组还获得了另外的收获。美国托马斯·杰弗逊大学生物化学和分子生物系教授杰弗里·本诺维克对人蛔虫的亲属秀丽隐杆线虫(一种微小蛔虫)进行基因组测序和基因功能破译时发现,秀丽隐杆线虫体内有一种抑制蛋白的基因。研究人员在实验中敲除了蛔虫体内的单个抑制蛋白基因,观测会发生什么情况。结果发现,这些蛔虫的寿命显著延长。而且,体内携带更多抑制蛋白基因的蛔虫寿命较短。经统计,没有这个基因的蛔虫寿命比正常蛔虫长1/3,而那些抑制蛋白数量是正常数量3倍的蛔虫则寿命短1/3。

    从本质上看,抑制蛋白可以调节寿命,它与其他几种蛋白质发生交互作用,从而调控寿命长短。在人体也有相对应的抑制蛋白,称为PTEN,除了可以调节寿命外,也是一种肿瘤抑制剂。而且,如果微小蛔虫拥有一个抑制蛋白基因,相对应地人类就有4个。蠕虫拥有302个神经细胞,人体大脑就有约1000亿个神经元。此外,这种微小蛔虫2~3周的生命周期对于观测长寿效应更加直观有效。

    因此,人与蛔虫的关系不只是寄生与反寄生,致病与反致病的关系,人们还可以通过研究蛔虫的基因组来更好地了解生命现象,也了解人类自身。

    【责任编辑】张田勘, 百拇医药(王小莜)
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