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血吸虫威胁5亿人健康 瘟神基因密码被破译

2009/7/16/11:42 来源:文汇报 作者:许琦敏

    【慧聪制药工业网】 血吸虫,这个威胁着世界上5亿多人健康的“瘟神”的基因密码,终于在我国科学家的努力下,被成功破译。今天出版的国际权威学术刊物《自然》全文发表了由我国科学家主导完成的论文“以日本血吸虫基因组学研究揭示宿主与寄生虫的相互作用”。

    毛泽东诗词中,令“华佗无奈”的“小虫”就是日本血吸虫,它主要流行于我国长江流域和东南亚地区。上世纪50年代消灭钉螺、70年代吡喹酮应用于治疗血吸虫病之后,目前血吸虫病的防治,依然面临缺乏有效疫苗、缺乏有效现症感染诊断手段,和潜在耐药性的困境。

    为此,在国家863、973计划、中国科学院和上海市的共同支持下,由国家人类基因组南方研究中心/上海市——科技部共建疾病与健康基因组学重点实验室主持,协同中国疾控中心寄生虫病预防控制所、中科院上海生科院、上海交大附属瑞金医院等单位,以及澳大利亚、美国、新加坡等多国科学家,成立了攻关小组,经过五年多艰苦奋战,破译了日本血吸虫的基因组“密码”,并从中解读出“小虫”兴风作浪的遗传根源。

    ——基因缺失适应寄生。日本血吸虫基因组由近4亿个碱基组成,科学家从中识别出了13469个编码基因。研究发现,与具有同等大小基因组的非寄生生物相比,血吸虫基因组中少了1000多个与独立生活相关的功能结构,比如它无法合成11种氨基酸,也无法合成作为激素基本原料的脂肪酸和类固醇。

    “与它进化级别相同的其他虫类,基本都过着独立生活。”课题负责人之一、南方中心研究员韩泽广解释说,可能在血吸虫的进化过程中,逐步失去这部分基因,以适应其寄生生活。

    ——增加基因侵袭宿主。众所周知,只要沾上疫水,肉眼看不见的血吸虫会悄无声息地“咬”破人的皮肤,钻入人体。可它是怎么做到的呢?原来,它为自己专门增设了一种弹性蛋白酶,这种酶可以消化宿主如人、牛等的皮肤组织,让血吸虫顺利进入。这个弹性蛋白酶基因在基因组解析中首次被成功克隆。

    ——模仿宿主安稳寄生。血吸虫在人体内最长可寄生几十年,它是如何逃过人体免疫系统“追杀”的呢?分析基因功能后,科学家发现,日本血吸虫的很多激素、细胞因子受体,与哺乳动物非常相似,几乎达到了以假乱真的地步,不仅可以方便地“借用”宿主的各种内分泌激素来完成自己的生长发育,还可躲避宿主免疫系统的“盘查”。它还为自己准备了一些类似昆虫的蜕皮激素,一旦外层受到免疫系统攻击,就来个“金蝉脱壳”,溜之大吉。

    南京医科大学吴观陵教授说,这是国际生物医学界首次对一个多细胞人体寄生虫进行全基因组测序和功能解析,也是我国科学家继日本血吸虫转录组和蛋白质组研究后取得的又一里程碑式成果。

    南方中心执行主任、中科院院士赵国屏告诉记者,所有相关数据将同时在国际公共数据库公开,并免费使用。“我们希望这能推动相关研究,早日研发出高效疫苗、新药。”

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