Nature:科学家鉴定出青蒿素抗性突变基因 K13

Nature:科学家鉴定出青蒿素抗性突变基因

青蒿素取自中国传统药物青蒿(Artemisia annua),青蒿素药物与其他疟疾药物联合使用,通常能够在两天内,将疟原虫 Plasmodium falciparum 清除出人体血液。但上个世纪,部分区域逐渐出现了完全不受青蒿素影响的疟原虫抗性株。科学家们一直在努力寻找,青蒿素抗性背后的基因。此前曾有研究,将青蒿素抗性定位在,疟原虫一个染色体区域中。(汉恒生物:腺病毒-慢病毒包装专业服务供应商)

 

现在,来自法国巴斯德研究所(Institut Pasteur)等机构的科学家们首次在疟原虫体内,鉴定了青蒿素抗性突变。相关研究论文刊登在了近期出版的《自然》(Nature)杂志上。研究人员表示,他们将很快就能知道哪里出现了青蒿素抗性,监控抗性株的传播。

在这项最新研究中,科学家在实验室里培养疟原虫,使其演化出青蒿素抗性。他们从坦桑尼亚患者体内收集到对药物敏感的疟原虫,然后将其在青蒿素的环境中培养。经过五年,研究人员得到了对青蒿素抵抗的疟原虫品系。

研究人员对上述抗性株进行了全基因组测序,发现七个基因中的部分突变可能与青蒿素抗性有关。研究团队将这些突变,与来自柬埔寨临床的抗性株进行比较,最终确定编码蛋白 kelch K13 的基因就是青蒿素抗性基因。研究人员进一步深入分析柬埔寨的抗性株,发现了另外 17 个与青蒿素抗性密切相关的突变,这些突变都位于 K13 蛋白的 propeller 区域。

现在人们还不清楚 K13 蛋白在疟原虫中的功能,也不知道突变是如何造成药物抗性的,就连青蒿素的作用方式也还是一个谜。不过研究人员认为,这么多突变的存在,说明青蒿素抗性反复在柬埔寨中出现,人们还可能找到更多与抗性相关的 K13 突变。

研究人员强调,这些数据真正令人担心的是:在柬埔寨就有这么多独立出现的抗性等位基因,说明青蒿素抗性是疟原虫的一个普遍适应过程。此外,他们还指出,可能还有其他涉及青蒿素抗性的基因,可以与 K13 一同起作用,不过鉴定抗性基因 K13 是一个重要的起点。

参与东南亚疟疾控制的科学家们,已经在尽快绘制这一区域的突变分布图。12 月 9-10 号曼谷举行了以消除疟疾为目的的会议,会议上已经决定将分析 K13 突变作为日后的主要方向。研究人员认为,找到抗性突变,可以帮助卫生机构合理分配资源,加快消灭疟疾的步伐。(文章来源:生物360

原文检索:

Frédéric Ariey, Benoit Witkowski, Chanaki Amaratunga, Johann Beghain, Anne-Claire Langlois, Nimol Khim, Saorin Kim, Valentine Duru, Christiane Bouchier, Laurence Ma, Pharath Lim, Rithea Leang, Socheat Duong, Sokunthea Sreng, Seila Suon, Char Meng Chuor, Denis Mey Bout, Sandie Ménard, William O. Rogers, Blaise Genton, Thierry Fandeur, Olivo Miotto, Pascal Ringwald, Jacques Le Bras, Antoine Berry, Jean-Christophe Barale, Rick M. Fairhurst, Françoise Benoit-Vical, Odile Mercereau-Puijalon & Didier Ménard. A molecular marker of artemisinin-resistant Plasmodium falciparum malaria. Nature, 18 December 2013; doi:10.1038/nature12876

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