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中南大学医学寄生虫学系揭示ApiAP2转录因子调控恶性疟原虫无性期发育新机制

闻佳敏 黄河          2022年03月21日 10:57     浏览次数:

2022年3月14日,中南大学医学寄生虫学系教师尚晓敏与同济大学医学院张青锋课题组合作,在国际知名权威学术期刊《Nucleic Acids Research》 (IF=16.971)杂志在线发表题为 “Genome-wide landscape of ApiAP2 transcription factors reveals a heterochromatin-associated regulatory network during Plasmodium falciparum blood-stage development”的研究型论著。

疟疾(malaria)是由疟原虫感染人体引起的寄生虫病,与艾滋病、结核病一起并称为全球三大传染病。近年来疟疾疫情出现复燃趋势,伴随着新冠疫情对疟疾防控和医疗体系的严重冲击以及青蒿素类耐药虫株的扩散蔓延,全球疟疾防控形势严峻。因此,新型抗疟药物和疫苗亟待发掘。

恶性疟原虫生活史复杂,需历经人和雌性按蚊两个宿主,为了在不同环境下生存,进化出一套与宿主相适应的基因表达调控机制。本研究着眼于恶性疟原虫主要病理阶段——红细胞内无性繁殖期(环状体、滋养体和裂殖体期),通过CRISPR/Cas9基因编辑技术,对恶性疟原虫最大的转录因子家族:ApiAP2转录因子,进行染色质免疫共沉淀联合高通量测序(ChIP-seq)筛选,首次绘制出ApiAP2转录因子家族全基因组分布图谱,系统性揭示了ApiAP2转录因子对异染色质基因和常染色质基因不同的调控机制。在此基础上,通过破坏部分ApiAP2转录因子的基因完整性获得敲除虫株,结合动态转录本变化及ChIP-seq数据,发现恶性疟原虫ApiAP2家族具有极为复杂的内部调控网络,广泛存在正反馈(Feedforward loop)、负反馈(Feedback loop)及自我调节(Autoregulation)等调控方式。因此,该研究不仅为疟原虫表观遗传调控机制研究提供了重要的数据资源,还为抗疟药物的研发提供了新的靶点。


ApiAP2家族的正反馈、负反馈及自我调节等调控方式

中南大学医学寄生虫学系教师尚晓敏为该论文的第一作者,同济大学张青锋教授、姜梅助理教授和江苏省血吸虫病防治研究所曹俊研究员为本文的共同通讯作者。尚晓敏老师致力于恶性疟原虫感染与宿主互作过程中的分子机制研究,这是近期发表在Nucleic Acids Research杂志上的第二篇研究成果(详见报道:https://mp.weixin.qq.com/s/hwNTkZscbhLK4iqBxpKvjg)。

原文链接:https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkac176/6548410