Паразит, который вызывает малярию в людях, является плазмодием falciparum. Москит Анофелеса женского пола передает P. falciparum от зараженного человека здоровым людям, распространяя малярию в процессе.
По данным Всемирной организации здравоохранения, приблизительно 207 миллионов человек были заражены малярией в 2012, приведя к 627 000 смертельных случаев.«Понимание пространственной организации хромосом важно, чтобы постигать регулирование экспрессии гена в любой эукариотической клетке», сказала Карин Ле Рош, адъюнкт-профессор цитобиологии и нейробиологии, кто привел исследование.
Ее исследовательская группа также нашла, что те гены, которые должны быть высоко выражены у паразита малярии – например, гены, вовлеченные в перевод – имеют тенденцию группироваться в той же самой области ядра клетки, в то время как гены, которые должны быть плотно подавлены – например, гены, вовлеченные в ядовитость – найдены в другом месте в 3D структуре в «центре репрессии». 3D структура для генома паразита малярии показала один крупнейший центр репрессии.Гены ядовитости у паразита малярии – большая семья генов, которые ответственны за выживание паразита внутренние люди.
Команда Le Roch нашла, что эти гены, все организованные в один центр репрессии в отличной области в ядре, кажется, ведут полную организацию генома паразита.Результаты исследования казались онлайн на прошлой неделе в Исследовании Генома, международный, рецензируемый журнал, который показывает выдающееся оригинальное исследование, обеспечивающее новое понимание биологии генома всех организмов.
Научно-исследовательская работа появится в печати в июньском выпуске журнала.«Мы успешно нанесли на карту все физические взаимодействия между генетическими элементами в ядре паразита», сказал Le Roch. «Чтобы сделать так, мы использовали ‘метод захвата структуры хромосомы’, сопровождаемый высокой технологией упорядочивающего пропускной способности – недавно развитая методология, чтобы проанализировать организацию хромосом в естественном состоянии клетки.
Мы тогда использовали карты всех физических взаимодействий, чтобы произвести 3D модель генома для каждой стадии проанализированного жизненного цикла паразита».Чтобы понять биологию организма или любого типа клетки, ученые должны понять не только информацию, закодированную в последовательности генома, но также и как последовательность уплотнена и физически организована в каждой камере/ткани, и как изменения в 3D архитектуре генома могут играть решающую роль в регулировании экспрессии гена, морфогенеза хромосомы и стабильности генома.
В клетках человека изменения в организации хромосомы и уплотнении могут привести к болезням, таким как рак.«Если мы понимаем, как геном паразита малярии организован в ядре и какие компоненты управляют этой организацией, мы можем быть в состоянии разрушить эту архитектуру и разрушить, также, развитие паразита», сказал Le Roch. «Мы знаем, что архитектура генома очень важна в регулировании экспрессии гена и, что более важно, в регулировании генов, которые очень важны для ядовитости паразита.
Теперь мы можем более тщательно искать компоненты или наркотики, которые могут разрушить эту организацию, помогающую в идентификации новых противомалярийных стратегий».Лаборатория Le Roch теперь смотрит на другие стадии жизненного цикла малярии, чтобы определить компоненты, ответственные за 3D архитектуру генома.
«Важность архитектуры генома, как первоначально думали, была очень важна для только более высоких эукариотов», объяснила она. «Но мы нашли, к нашему удивлению, что архитектура генома тесно связана с ядовитостью даже в случае паразита малярии».