Advertencia: Esta página es una traducción de esta página originalmente en inglés. Tenga en cuenta ya que las traducciones son generadas por máquinas, no que todos traducción será perfecto. Este sitio Web y sus páginas están destinadas a leerse en inglés. Cualquier traducción de este sitio Web y su páginas Web puede ser imprecisa e inexacta en su totalidad o en parte. Esta traducción se proporciona como una conveniencia.

la secuencia del Único-genoma revela genética y la evolución del parásito de malaria

La comprensión de cómo los parásitos de malaria se desarrollan después de que un mosquito infectado muerda a un ser humano es muy difícil. Puede haber mil millones de parásitos individuales en la circulación sanguínea de un paciente y las técnicas de secuencia genéticas tradicionales no pueden determinar la materia prima para la evolución: nuevas mutaciones.

Si usted quiere entender si los parásitos se relacionan el uno al otro, si son todos a partir de un mosquito o las mordeduras de mosquito múltiples, y qué mutaciones nuevas están emergiendo en una infección, después usted tiene que traerla para derribar al nivel individual del genoma.”

Ian Cheeseman, Ph.D., profesor adjunto y Co-Guía del programa de las acciones recíprocas el Ordenador principal-Patógeno en el instituto de investigación biomédico de Tejas

Los gracias a una combinación de técnicas avanzadas, de Cheeseman y de sus colaboradores pueden ahora ordenar los genomas de los parásitos individuales encontrados en la sangre de pacientes infectados. Notablemente, pueden ahora hacer esto incluso cuando la carga de la infección es muy inferior, que puede ocurrir durante infecciones asintomáticas. Describen su aproximación este mes en el ordenador principal y el microbio de la célula del gorrón. Ganando esta vista increíblemente detallada de la genética y de la evolución del parásito de malaria se prevee dar investigadores y a las empresas farmacéuticas munición para desarrollar tratamientos más efectivos, vacunas o terapias.

La malaria infecta más de 200 millones de personas de al año, matándoles más de 400.000 en 2019 - la mayor parte de los niños jovenes. De las cinco especies del parásito de malaria que infectan a seres humanos, dos son los más dispersos: Falciparum del Plasmodium, que es el más mortal; y vivax del Plasmodium, que es la causa de cabeza de las infecciones de la malaria que se repiten porque puede mentir inactivo en el hígado y reaparecer más adelante.

“Nos excitaron realmente para entender cómo este escenario inactivo del hígado pudo afectar la variación y la evolución genéticas en una infección del vivax del P.,” decimos el co-primer autor diámetro de papel de Aliou, Ph.D., investigador postdoctoral en el laboratorio de Cheeseman que ahora está en la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland.

El reto es que cuando emerge el vivax del P., infecta solamente a los glóbulos rojos muy jovenes, así que los parásitos son raros en la sangre. Analizar tales niveles bajos de la infección es el equivalente de la microbiología de encontrar una aguja en un pajar.

Los científicos comienzan con los glóbulos rojos, que hacen ligeramente magnéticos cuando están infectados con los parásitos de malaria. Utilizaron un imán de alto poder para separar a los glóbulos rojos infectados de las células no infectadas. Las células infectadas entonces fueron funcionadas con a través de una máquina llamada un cytometer del flujo, que utiliza un laser y etiquetas fluorescentes para descubrir si hay de hecho presente de la DNA del parásito. Las células con la DNA del parásito se hacen plaf uno por uno en pozos de la prueba y corrida a través de una máquina de secuencia genética para decodificar final cada genoma individual del parásito.

La secuencia unicelular permite a los científicos comparar exacto los genomas individuales a uno otros del parásito para determinar cómo es relacionado están el uno al otro. Pueden también cavar realmente hacia abajo y establecer claramente únicas diferencias en la clave genética - diga que una A está cambiada a un T - para ver qué suceso desde el parásito infectado eso paciente.

“Preveeríamos que estas mutaciones a estrenar fueran dispersadas aleatoriamente en el genoma,” Cheeseman dice. “En lugar de otro, encontramos que están apuntando a menudo una familia del gen esa transcripción de los mandos en malaria.”

Pero ésa no es la única cosa notable sobre los resultados. Qué excita realmente Cheeseman es que cuando las personas compararon los datos de secuencia unicelulares para el vivax del P. y el falciparum del P., la misma familia del gen de la transcripción contuvo a la mayoría de las nuevas mutaciones para ambas especies.

“Tenemos dos diversas especies de malaria a partir de dos diversas porciones del mundo, Tailandia y Malawi,” él dice. “Cuando vemos la misma cosa el suceso independientemente en diversa especie, éste es un ejemplo de la evolución convergente.”

Es decir los procesos similares pudieron dar forma configuraciones similares de la mutación en ambas especies, aunque su antepasado común pasado era millones hace de años.

Las personas no saben todavía qué impacto tienen las mutaciones en el parásito y su capacidad de persistir y de causar daño en ordenadores principal humanos. Las mutaciones pueden ser críticas para la supervivencia, o algo como resistencia a los medicamentos, o pueden revelar esos genes son poco importantes.

“No conocemos qué estas mutaciones están haciendo,” a Cheeseman decimos. “Solamente el hecho de que estén apuntando qué se ve para ser bastante una parte fundamental del ciclo vital del parásito es interesante y digno de mucha continuación.”

Source:
Journal reference:

Dia, A., et al. (2021) Single-genome sequencing reveals within-host evolution of human malaria parasites. Cell Host & Microbe. doi.org/10.1016/j.chom.2021.08.009.