HP1 -Proteine werden in den meisten eukaryotischen Organismen und sind wichtige Regulatoren der Gen-Silencing . Kurz gesagt, HP1 induziert vererbbare Kondensation von Chromosomenregionen . Als Ergebnis Gene in diesen Regionen nicht exprimiert werden . Wichtig ist, da dieser Konformation reversibel HP1 gesteuerte Gene können ohne Änderungen der zugrunde liegenden DNA-Sequenz erforderlich aktiviert werden .
Das Team unter der Leitung von Bis Voss am Schweizerischen Tropen- und Public Health -Institut in Zusammenarbeit mit Kollegen von der Nanyang Technological University in Singapur entwickelt eine Mutante Parasiten, die HP1 Ausdruck kann sich an den Knopfdruck abgeschaltet werden. Die Forscher beobachteten , dass in HP1 armen Parasiten alle 60 sogenannten var -Gene wurde sehr aktiv.
Jede var -Gen codiert eine deutliche Variante der Virulenzfaktor PfEMP1 , die auf der Oberfläche des Parasiten - infizierte rote Blutkörperchen angezeigt wird. PfEMP1 ist ein Hauptzieldes Immunsystems in infizierten Menschen. Individuelle Parasiten in der Regel zum Ausdruck bringen nur eine der 60 verschiedenen var / PfEMP1 Proteine , während alle anderen Mitglieder zum Schweigen gebracht. Durch den Wechsel zu einem anderen var / PfEMP1 Variante der Parasit in der Lage, vorhandene Immunreaktionen gegen früheren Varianten erhöht entkommen. Die neue Studie zeigt , dass HP1 schützt die PfEMP1 gene Repertoire an das Immunsystem auf einmal ausgesetzt .
Die neue Studie zeigt , dass HP1 schützt die PfEMP1 gene Repertoire an das Immunsystem auf einmal ausgesetzt . "Diese Feststellung ist ein wichtiger Schritt im Verständnis der komplexen Mechanismen zur Antigenvariation verantwortlich", so Till Voss aus dem Schweizerischen Tropen- und Public Health-Institut in Basel. " Darüber hinaus sind die Werkzeuge in unserer Studie erzeugt werden, können für die zukünftige Forschung auf relevant sein Malaria Impfstoffe und Immunität. "
Mangel an HP1 löst die Produktion von Malaria Übersetzungsstufen
Wichtig ist, zeigt die Studie auch , dass Parasiten fehlen HP1 nicht ihre Genome kopieren und sind daher nicht in der Lage sich zu vermehren. "Anfangs dachten wir, alle Parasiten in unserem Kulturschale waren tot ", so Till Voss .
Es stellte sich jedoch heraus, dass über 50% dieser Parasiten waren voll lebensfähig und in Gametozyten , die sexuelle Form der Malaria-Parasiten zu unterscheiden . Gametozyten sind die einzige Form des Parasiten infizieren kann eine Mücke und damit eine Voraussetzung für die Malaria von Mensch zu Mensch übertragen. " Eine so hohe sexuelle Umwandlungsrate ist beispiellos. In der Regel nur etwa 1% des Parasiten diesen Schalter zu unterziehen ", erklärt der Forscher .
Weitere Experimente zeigen, dass ein Master- Transkriptionsfaktor Auslösung Geschlechtsdifferenzierung (genannt AP2 -G) ist bei viel höheren Ebenen in Parasiten fehlen HP1 ausgedrückt. Unter normalen Bedingungen HP1 schaltet den Ausdruck AP2 -G und verhindert Geschlechtsumwandlungin den meisten Parasiten damit .
" Der Wechsel von Parasitenproliferationzu gametocyte Differenzierung epigenetisch durch eine HP1 - abhängigen Mechanismus gesteuert " , so Till Voss . "Das ist wirklich aufregend. Mit diesem Wissen in der Hand, und mit der Identifizierung von anderen epigenetischen Regler im gleichen Prozess beteiligt sind ( in der gleichen Ausgabe von Cell Host veröffentlicht
Hintergrund: Malaria Infektionszyklus
Malaria ist eine verheerende Infektionskrankheit , die durch einzellige Parasiten der Gattung Plasmodium verursacht wird. Über 1 Milliarde Menschen leben weltweit mit einem hohen Risiko , an Malaria und jedes Jahr die Krankheit verursacht mehr als 200 Millionen klinische Fälle und 700.000 Todesfälle, vor allem bei den jungen afrikanischen Kindern . Plasmodium falciparum , eine von fünf bekannt, Malaria beim Menschen auslösen Arten ist für die überwiegende Mehrheit der schweren und tödlichen Malaria Ergebnisse verantwortlich .
Plasmodium Parasiten dringen in den roten Blutkörperchen , die intrazelluläre Replikation zu unterziehen , zerstören ihre Wirtszelle und lassen bis zu 32 Tochter Parasiten bereit, neue rote Blutkörperchen zu infizieren. Wiederholte Runden dieser Teufelskreis führen zu einer massiven Ausweitung der Parasitenpopulation im Blut , die für alle malariabedingte Morbidität und Mortalität verantwortlich ist. In jedem Replikationszykluseine kleine Anzahl von Parasiten nicht mehr proliferieren und differenzieren sich in sexuelle Vorläuferzellen , den Gametozyten . Nur diese Form ist in der Lage, das Moskito infizieren und damit die Malaria auf andere Menschen übertragen .