Internationale onderzoeken van een organisme dat een UT Southwestern Medical Center onderzoeker noemt een "domme kleine groene gespuis" hebben geleid tot belangrijke inzichten in de fundamentele mechanismen van de voortplanting.
De bevindingen kunnen helpen verklaren waarom soorten kunnen bijna nooit kruisen, maar ook wijzen op een mogelijke manier om de verspreiding van malaria te dwarsbomen, een ziekte die ongeveer 1 miljoen mensen sterven elk jaar, voornamelijk kinderen in Afrika bezuiden de Sahara.
In een studie verschijnen online en te worden gepubliceerd in het 14 april nummer van het tijdschrift Genes and Development, onderzoekers van UT Southwestern hebben ontdekt dat de seksuele voortplanting begint met een twee genetisch verschillende stappen: Ten eerste moet twee reproductieve cellen eerst klink op elkaar een eiwit, en ten tweede moeten ze zekering hun membranen tot een enkele cel met behulp van een ander eiwit te vormen.
De UT Southwestern wetenschappers samen met malaria experts aan het Imperial College in Londen en vond dat de parasiet veroorzaakt de ziekte ook deze twee-staps proces gebruikt. Als ze "mannelijke" en "vrouwelijke" malaria-cellen van fusing, verspreiding van de muggen overgedragen ziekte geblokkeerd werd gestopt.
Hun werk begonnen met een eencellige groene alg bijnaam Chlamy (uitgesproken als "klam"), kort voor Chlamydomonas. Deze onschuldige organisme, op grote schaal aangetroffen in bodem en water, is gemakkelijk te kweken en bestuderen onder laboratoriumomstandigheden.
"Een onnozele kleine groene gespuis ons heeft geleid tot een spannende nieuwe vaccin doelstelling voor malaria", zegt dr. William Snell , hoogleraar celbiologie aan de UT Southwestern en co-senior auteur van de studie.
Begrip bevruchting in micro-organismen kan leiden tot een nieuw type vaccin, genaamd een 'altruïstische vaccin, "Dr Snell gezegd. Er is geen vaccin om malaria te voorkomen, maar in de toekomst, vaccineren een besmet persoon om de parasitaire cellen te voorkomen dat het voltooien van de fusie stap kan de ziekte te stoppen van het passeren van anderen.
Hoewel de studie alleen betrokken eencellige organismen, dr. Snell zei dat het gebruik van twee verschillende eiwitten in de twee-staps bevruchting proces kan het geval in alle soorten zijn. Het gen te controleren of ei-en zaadcellen kunnen binden zou uniek zijn voor elke soort, terwijl het gen voor de tweede stap - samensmelten tot een enkele cel - kan meer universeel. Bijvoorbeeld, vonden de onderzoekers dat HAP2, het gen dat gecontroleerde of cellen gefuseerd, ook aanwezig is in landbouwkundig belangrijke gewassen zoals maïs en tarwe.
Voor de parasiet die malaria veroorzaakt, fusie wordt gecontroleerd door een gen niet gevonden bij zoogdieren, dus het blokkeren van deze stap zou kunnen blijken effectief in het stelpen van de verspreiding van de ziekte zonder nadelige gevolgen voor de mens, dr. Snell gezegd.
De UT Southwestern onderzoekers in eerste instantie geïnteresseerd waren in algemene methoden van voortplanting, die vaak worden bestudeerd in Chlamy. Dit eencellig organisme kan seksueel voortplanten, en niet met ei-en zaadcellen, maar met sommige cellen ruwweg overeenkomt met "mannelijke" en anderen om "vrouwelijke".
Na het realiseren dat de Plasmodium soorten, waaronder degene die malaria veroorzaakt bij de mens, ook de "mannelijke" en "vrouwelijke" cellen zich voort te planten te gebruiken, dr. Snell malaria onderzoekers bereiken op het Imperial College in Londen om te testen of HAP2 betrokken zouden kunnen zijn bij de voortplanting in dat organisme en in de verspreiding van malaria.