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防止寄生虫附着在蚊子的内脏上可以阻止疾病的传播

一组被称为动植物细胞体的微生物包括引起毁灭性疾病的寄生虫,如非洲昏睡病、恰加斯病和利什曼病。它们使用一种特殊的蛋白质结构,具有粘附在昆虫宿主体内的能力。但是,如果科学家能够阻止寄生虫附着呢?寄生虫会不会直接通过载体而不能传给人类?

这就是宾夕法尼亚州兽医学院的迈克尔·波维隆和宾夕法尼亚州布兰迪温州的梅根·L·波维隆领导的一项新研究背后的想法。这对夫妻二人利用一种称为束状结核菌(crithidia cluculata)的非致病性动力体细胞物种,和他们的研究小组鉴定了一些与其蚊子宿主粘附有关的基因。

寄生虫必须保持住不让它直接通过。它需要保留在肠道中才能繁殖并最终传播。这些粘附机制似乎在动植物胚胎种之间是共享的,因此希望我们对crithidia的了解能够告诉我们一些与医学相关物种的粘附机制。”

Michael Povelones,宾夕法尼亚兽医病理学助理教授

这项研究发表在《公共科学图书馆忽视热带疾病》杂志上。

长期以来,科学家们一直将束状结核菌作为一种生物化学模型,以了解寄生虫病的特征,因为它很容易在实验室中生长。梅根波维龙的专长是非洲锥虫病,她从约翰霍普金斯大学的博士研究中了解到这一点,并且这个话题是在和她配偶的谈话中提到的。

“我们有时会在家里闲聊,”迈克尔·波维隆说,他自己的研究集中在如何利用蚊子自身免疫系统的力量阻止它们传播疾病上。我很感兴趣的是critidia能感染蚊子,但它不是人类或动物的病原体,对它的生命周期知之甚少,而且有一些电子显微镜研究表明,这种寄生虫实际上是以一种非常特殊的方式附着在蚊子的肠道上。人们称之为半桥的结构。我觉得那里有一些迷人的细胞生物学有待探索。”

他们一起着手调查会发生什么事情使这种寄生虫“抓住”蚊子的内部,这种特性被认为是疾病传播的关键。

相关的富含氮元素的饮食会降低蚊子在玉米淀粉中传播zikathymol抗菌剂的能力,有助于对抗蚊子传播的疾病。机器学习可以识别在实验室传播chagas疾病的虫子,研究人员能够复制其他科学家发现的预防性疾病的方法。赖斯:这种crithidia寄生虫以游泳的形式存在,有一个尾巴状的附肢称为鞭毛,还有一个附着的形式,它甚至附着在培养皿的表面,培养皿在实验室中生长。当把培养皿放在摇瓶上时,游泳的形式最受欢迎。r,当盘子保持静止时,粘附形式(分为玫瑰花结结构)更有可能发展。有趣的是,他们观察到玫瑰花结中附着的寄生虫偶尔会产生游动的版本。

为了将注意力集中在附着的寄生虫身上,研究人员会等着看到玫瑰花结出现,然后再把游动的寄生虫洗掉。然后他们可以专注于探索这两种类型的遗传学。

“我们遇到的一个问题非常简单,”迈克尔·波维隆说,“那就是,游泳细胞和那些可以长成玫瑰花结的细胞之间的转录差异是什么?”

值得注意的是,对于在同一培养基中生长的同一物种的两种形式,研究人员发现这两种类型之间的基因表达存在显著差异。

“粘附的过程以一种非常戏剧化的方式改变了他们的转录组,”迈克尔·波维隆说。

当研究人员用crithidia感染实验室的蚊子菌株时,他们发现附着在蚊子身上的寄生虫,主要是在它们的后肠区域,与它们在实验室中培养的附着形式相似,这让他们相信研究它们的实验室菌株可以揭示出它们的重要作用。关于寄生虫昆虫宿主发生了什么的重要信息。

在表达增强的基因中,有一组被称为gp63s的基因与利什曼原虫的免疫细胞粘附有关。

研究小组希望利用crithidia作为一种工具来进一步研究粘附作用,特别是研究与这个过程有关的基因,这些基因被认为是在成纤维细胞物种间共享的,也许有一天会成为阻止媒介传播疾病的目标。锿。

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