Avertissement : Cette page est une traduction automatique de cette page à l'origine en anglais. Veuillez noter puisque les traductions sont générées par des machines, pas tous les traduction sera parfaite. Ce site Web et ses pages Web sont destinés à être lus en anglais. Toute traduction de ce site et de ses pages Web peut être imprécis et inexacte, en tout ou en partie. Cette traduction est fournie dans une pratique.

Concession neuve d'utilisations de biologiste pour trouver des moyens d'éliminer la schistosomiase

Un biologiste à l'Université du Texas à Arlington emploie une concession neuve pour rechercher des voies de finir une maladie qui a obstinément résisté à toutes les tentatives de la supprimer.

Todd Castoe, professeur agrégé de biologie, est le Co-chercheur sur un de cinq ans, la concession $3,4 millions des instituts de la santé nationaux pour une étude intitulée, « schistosomiase à l'arête de l'élimination : Caractérisation des sources des infections neuves dans des hotspots résiduels de boîte de vitesses. » La partie de Castoe de la concession est $1,159 millions.

Le projet emploie des approches génomiques tranchantes--ce qui sont conduits par Castoe et ses stagiaires sur le matériel dans son laboratoire et au centre du nord de pointe de génome du Texas renfermé sur le campus d'UTA--pour apprendre pourquoi la schistosomiase parasite de la maladie persiste dans les endroits où des mesures de contrôle considérables contre lui ont été mises en application.

La schistosomiase est une aiguë et une maladie chronique provoquée par les vis sans fin parasites et est en second lieu seulement à la malaria comme maladie parasite la plus dévastatrice. Elle affecte plus de 200 millions de personnes mondiaux, en grande partie dans des endroits tropicaux et subtropicaux et particulièrement dans les communautés faibles sans accès à l'eau potable sûre et à l'hygiène adéquate.

Les épidémiologistes en Chine et d'autres pays avaient étudié la schistosomiase et avaient essayé de l'éliminer pour plus qu'une décennie. Ils ont pu réaliser des régimes d'éradication de 99 pour cent dans quelques endroits, mais la maladie a résisté à l'élimination entièrement.

« Nous voulons découvrir ce qu'est il au sujet de cette maladie qui lui permet de persister même face aux mesures de contrôle agressives, » Castoe a dit. « Il est important de se débarasser de la schistosomiase, mais l'étendue du projet est beaucoup plus grande qu'apprenant comment éliminer cette maladie dans n'importe quelle une région du monde.

« L'importance réelle de l'étude est en apprenant pourquoi nous ne pouvons pas totalement éliminer cette maladie parasite, et alors utilisant cette connaissance pour aider l'éradication de guide fait campagne pour ceci et d'autres maladies parasites ailleurs. Il y a quelque chose au sujet des configurations de boîte de vitesses qui perpétuent cette maladie que nous ne comprenons pas encore. Nous voulons savoir ce qui est seul au sujet de la biologie de ceci et d'autres maladies parasites dans la fin de partie, quand le contrôle a été assez efficace à réduire la maladie mais l'éradication ne peut pas être réalisé. »

Castoe travaille sur le projet avec l'investigateur principal Elizabeth Carlton et le colin de David de Co-chercheur, les deux de l'université de l'École de Médecine du Colorado. Castoe a passé cinq ans en tant que boursier post-doctoral dans le laboratoire du colin avant de venir à UTA en 2012.

« M. Carlton a contacté M. Pollock pour l'aide sur le projet, et il m'a contacté parce que la recherche que j'avais fait pour produire des caractéristiques de génome de beaucoup de différents échantillons a bien complété leurs objectifs, » Castoe a dit. « Utilisant l'ordonnancement génomique, ce projet fournira l'analyse sans précédent dans les configurations détaillées de la boîte de vitesses en travers des hôtes, en travers des zones géographiques et par le temps. Ceci nous aidera à comprendre comment éviter des infections et des efforts à l'avance pour réaliser des réductions permanentes de la schistosomiase et d'autres helminthiases humains [les infections de vis sans fin]. »

Les parasites qui entraînent la schistosomiase vivent une partie de leur durée dans certains types d'escargots d'eau douce. La forme infectieuse du parasite, connue sous le nom de cercariae, apparaît de l'escargot dans l'eau, qui infecte alors des gens pendant des activités des instruments aratoires, professionnelles et oisives courantes. Le manque d'hygiène correcte et les activités des enfants en âge scolaire telles que la natation ou la pêche dans l'eau infestée les rendent particulièrement vulnérables à l'infection.

« Une des parties plus passionnantes de ce projet accroît des avances en ordonnançant des technologies pour améliorer notre capacité de réduire, et éliminer probablement, les maladies tropicales négligées, » Carlton a dit. « M. Castoe était un choix évident dû à ses compétences en ordonnançant des technologies. Il est sur le tranchant de l'inducteur et une des choses qui est si grande au sujet de l'avoir sur l'équipe est qu'il pense toujours à la façon dont nous pourrions influencer les dernières avances dans l'ordonnancement génomique pour répondre à nos questions de recherches de manière efficiente et efficace. »

Carlton a expliqué que les chercheurs emploient des technologies de ordonnancement génomiques neuves pour tracer l'ascendance des parasites, dans un effort pour recenser les hôtes d'être humain ou d'animal qui peuvent agir en tant que sources d'infection neuve. Elles suivent les populations humaines et animales au fil du temps, les examinant pour des facteurs de risque d'infection et de mesure.

« Nous regardons des domaines neufs de l'infection, hotspots où nous ne pouvons pas l'éliminer, » Castoe avons dit. « Plusieurs des choses que nous apprenons dans ce projet pourraient s'appliquer mondial, aux maladies parasites variées dans beaucoup de pays de revenu inférieur et moyen. C'est l'objectif. »

L'université de doyen Morteza Khaledi de la Science a félicité le travail que Castoe et ses collègues effectuent et dit lui a le potentiel d'avoir un choc d'une grande portée sur la santé et l'état humain, un des piliers principaux du régime stratégique 2020 d'UTA : Solutions grasses | Choc global.

« M. Castoe est un chef dans le domaine du séquençage du génome et ce projet bénéficiera grand de ses compétences dans cet endroit, » Khaledi a dit. « Il est possible que le travail lui et ses collègues fassent dans cette étude pourrait être mondial appliqué et être d'avantage énorme dans le combat contre les maladies parasites. »

Castoe a également deux autres projets fédéralement financés de commandant en cours, les deux qui concernent des études génomiques des serpents mais qui les recherchent à répondre à des questions principalement différentes.

Le projet de NSF pour comprendre les rôles du choix et le gène entrent dans le speciation dans les serpents à sonnettes

Le premier de ces projets, intitulé « systématique, introgression et adaptation dans les serpents à sonnettes occidentaux : Un système modèle pour étudier le flux, le choix et le speciation de gène, » est financé par un de quatre ans, la concession $867.402 de la Division du National Science Foundation de la biologie environnementale. Castoe est investigateur principal ; Co-PIs sont Matthew Fujita, professeur agrégé d'UTA de biologie ; Stephen Mackessy, professeur dans l'école des sciences biologiques à l'université du Colorado du nord ; et Jesse Meik, professeur adjoint des sciences biologiques à l'université de l'Etat de Tarleton, qui a gagné un Ph.D. dans la biologie quantitative d'UTA en 2009.

La recherche se concentre sur le serpent à sonnettes occidental et ses parents proches comme système modèle pour étudier le procédé principal de la formation de substance.

« En dépit de la recherche considérable, les rôles de la sélection naturelle dans la formation de la substance et en évitant l'hybridation entre la substance restez mal compris, » Castoe a dit. « Dans un monde en pleine mutation, il y a un besoin urgent de comprendre l'importance de ces procédés dans la formation de substance et le choc de ces procédés sur la façon dont les scientifiques recensent et nomment des substances. »

Les chercheurs étudieront la protéine génétique, de venin et les caractéristiques anatomiques pour vérifier comment la sélection naturelle forme et met à jour la substance, puis emploient les résultats pour vérifier plusieurs approches pour recenser convenablement la substance en nature.

« Essentiellement, nous employons des serpents à sonnettes comme modèle pour comprendre comment quelques caractéristiques importantes de speciation fonctionnent en nature, » Castoe avons dit.

Les études précédentes ont été en désaccord au sujet de combien de substances devraient être identifiées dans ce groupe de serpents, et les différentes populations peuvent produire de divers sympt40mes à partir des dégagements de serpent dus aux différences en biochimies de venin, les chercheurs expliqués. Leurs objectifs sont de résoudre ces problèmes en développant un système neuf pour comprendre et identifier convenablement la substance ; fourniture de l'aperçu neuf du procédé de la formation de substance ; méthodes neuves se développantes pour recenser la substance ; et raffinant la demande de règlement médicale appropriée des morsures de serpent en Amérique du Nord.

Le projet comprend également un programme de sensibilisation public, qui comprendra des outils pédagogiques et sera conduit aux zoos de Dallas et de Denver, atteignant de ce fait des millions de visiteurs par an.

Projet de NSF sur le règlement de la forme, du fonctionnement, et de la régénération intestinaux

Le deuxième projet, intitulé « recherche de collaboration : Des mécanismes intégrés étant à la base du règlement de la forme et du fonctionnement intestinaux, » est financés par un de quatre ans, la concession $1,2 millions de la Division du NSF des systèmes Organismal intégrateurs.

Castoe est investigateur principal et est associé à l'étude par le chercheur Co-principal Saiful Chowdhury, professeur agrégé d'UTA de chimie et de biochimies, et le Stephen Secor, professeur dans le service des sciences biologiques à l'université de l'Alabama chez Tuscaloosa, qui est principale recherche en simultané.

Les vertébrés montrent une large gamme de capacités physiologiques de modifier le rendement intestinal qui sont de manière adaptative liées à leurs habitudes alimentantes. L'objectif de ce projet est de comprendre comment et pourquoi quelques vertébrés--y compris les serpents qui vont parfois de longues périodes entre les repas--remarquez les évolutions rapides en forme et fonctionnement intestinaux en alimentant, et l'atrophie intestinale suivante suivant l'achèvement de la digestion. C'est en contraste vif avec les serpents qui alimentent plus souvent et remarquent seulement le changement modeste de la forme et du fonctionnement intestinaux.

Pour le python birman largement de réglementation, on le sait par exemple, qu'alimenter déclenche l'expression différentielle de plus de 1.000 gènes intestinaux. Ces serpents connaissent l'accroissement intestinal régénérateur extrême avec chaque repas principal, et la compréhension comment n'importe quel vertébré pourrait accomplir de tels exploits pourrait être principale à comprendre comment diriger l'accroissement régénérateur d'autres vertébrés, comme des êtres humains.

« Nous ne connaissons pas le cellulaire et les mécanismes moléculaires qui sont à la base de la souplesse structurelle et fonctionnelle de l'intestin, et si de tels mécanismes sont partagés en travers des vertébrés que réglez assimilé largement ou étroitement le rendement intestinal, » Castoe a dit. « En accroissant la gamme extrême dans des réactions intestinales montrées par des serpents et d'autres vertébrés et des moyens génomiques récent procurables, ce programme de recherche recensera les mécanismes fondamentaux de la souplesse intestinale et vérifiera si ces mécanismes sont partagés ou seuls en travers des lignées et des phénotypes de réglementation.

« Éventuel, l'étude d'autres vertébrés qui montrent l'accroissement intestinal régénérateur pourrait mener aux découvertes pour apprendre comment régler la régénération en tissus humains. »

Les chercheurs abordent ces questions grandes en poursuivant trois objectifs. D'abord, ils recherchent à recenser les mécanismes cellulaires et structurels qui sont à la base de la modulation de la forme et de la régénération intestinales, et si la forme dicte strictement le règlement du fonctionnement intestinal. En second lieu, ils essayent de lier les mécanismes transcriptionnels et goujon-de translation aux changements phénotypiques de la structure et du fonctionnement intestinaux. Troisièmement, ils veulent vérifier si partagé ou les seuls ensembles de mécanismes moléculaires pilotent les réactions phénotypiques assimilées parmi des vertébrés.

La « étude seule de l'expression du gène ne fournit pas l'illustration complète du fonctionnement d'un système. L'expression et la modification des protéines jouent des rôles importants dans les fonctions cellulaires, » Chowdhury a dit. « Nous extrayons des protéines des tissus intestinaux des serpents et les ordonnançons utilisant la spectrométrie de masse. Utilisant la même protéomique basée sur spectrométrie de masse approchez, nous recensent également les sites de modification de phosphate en protéines. l'analyse de protéomique d'Intestinal-tissu, avant et après alimenter, nous aide à comprendre le réseau d'interaction de protéines et signale des cascades liées à la régénération intestinale dans les serpents. »

Chowdhury croit que ce projet est le premier pour combiner la génomique et l'information de protéomique pour comprendre les mécanismes moléculaires qui pilotent les variations importantes dans le fonctionnement intestinal dans les serpents.

« Éventuel, cette recherche recensera la signalisation et les mécanismes structurels par lesquels les vertébrés modulent la forme intestinale et fonctionnent, et recense les voies que tous les vertébrés semblent posséder qui peuvent diriger la capacité intestinale de régénération, » Castoe ont dit. « Nous voulons comprendre comment le contrôle de vertébrés, au niveau moléculaire, change de vitesse en forme et fonctionnement intestinaux, et test si les capacités régénératrices vues dans quelques exemples vertébrés extrêmes, comme des serpents, pourraient être traduites à d'autres vertébrés tels que des êtres humains. »

Ensemble, les projets de NSF tirent profit des avances énormes effectuées en technologie de séquençage du génome pour aborder des questions au sujet des procédés qui pilotent la diversité sous la forme et le fonctionnement en nature. Un certain nombre de découvertes potentielles de ces études de recherche fondamentale ont des ramifications grandes pour comprendre la diversité génomique humaine et la santé des personnes.

« Avec chacun des deux projets de NSF, nous employons la génomique pour répondre à des questions principales au sujet de biologie, » Castoe a dit.