Fast-changing genes help malaria hi

Fast-changing genes help malaria hide in human body
Date:December 18, 2014
Source:Wellcome Trust Sanger Institute
Summary:
A new study, which shows how malaria parasites behave when they live in human red blood cells, could explain why the deadly infection has proved so hard to beat. Scientists have found that Plasmodium falciparum parasites can rapidly change the proteins on the surface of their host cells in order to hide from the immune system. Around a million new and unrecognizable surface proteins can be created in every infected human every two days.
a study of the way malaria parasites behave when they live in human red blood cells has revealed that they can rapidly change the proteins on the surface of their host cells during the course of a single infection in order to hide from the immune system.
The findings, which overturn previous thinking about the Plasmodium falciparum parasite's lifecycle, could explain why so many attempts to create an effective vaccine have failed and how the parasites are able to survive in the human body for such long periods of time.
In the study, Plasmodium falciparum parasites were kept dividing in human blood for over a year in the laboratory, with the full parasite genome being sequenced regularly. This gave the scientists snapshots of the parasite's genome at multiple time points, allowing them to track evolution as it unfolded in the lab. They found that the 60 or so genes that control proteins on the surface of infected human blood cells, known as var genes, swapped genetic information regularly, creating around a million new and unrecognisable surface proteins in every infected human every two days.
"These genes are like decks of cards constantly being shuffled," explains William Hamilton, a first author from the Wellcome Trust Sanger Institute. "The use of whole genome sequencing and the sheer number of samples we collected gave us a detailed picture of how the var gene repertoire changes continuously within red blood cells."
The results show, for the first time, that the process of swapping genetic information, known as recombination, happens not when the malaria parasite is inside the mosquito, as previously thought, but during the asexual stage of the parasite's lifecycle inside human blood cells. This may go some way to explaining how chronic asymptomatic infection, a crucial problem for malaria elimination, is possible.
"It's very likely that mosquitos are re-infected with Plasmodium falciparum parasites at the beginning of each wet season by biting humans who have carried the parasites, often asymptomatically, for up to eight months during the dry season," says Dr Antoine Claessens, a first author from the Malaria Programme at the Wellcome Trust Sanger Institute. "During those months the parasite's var genes are busy recombining to create millions of different versions -- cunning disguises that mean they remain safe from the immune system and ready for the new malarial season."
While further work will be required to fully understand the mechanism driving the recombination of Plasmodium falciparum's var genes, scientists were able to calculate the rate at which it happens. They found that var gene recombination takes place in about 0.2 per cent of parasites after each 48-hour life cycle in the red blood cell. With about a billion parasites living inside a typical infected human, there is huge potential for the parasite to create new, recombined var genes inside each person with malaria. This pace of change far exceeds that of genes in any other region of the parasite's genome.
"When you consider that 200 million people across the world are infected with malaria and each of them is harbouring parasites that are continually generating millions of antigenic variants, it becomes apparent why our fight against malaria is so challenging," says Professor Dominic Kwiatkowski, who leads MalariaGEN and is head of the Malaria Programme at the Wellcome Trust Sanger Institute. "This study is a great example of how genome sequence analysis is enriching our understanding of malaria biology. By learning the genetic tricks that the parasite uses to evade the human immune system, we will be in a much better position to eliminate this deadly disease."

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

มาลาเรียที่ซ่อนในร่างกายมนุษย์ช่วยให้ยีนเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ววัน: 18 ธันวาคม 2014แหล่งที่มา: Wellcome แทน Sanger สถาบันสรุป:การศึกษาใหม่ ซึ่งแสดงว่าปรสิตมาลาเรียทำงานเมื่อพวกเขาอาศัยอยู่ในเซลล์เม็ดเลือดแดงมนุษย์ สามารถอธิบายเหตุติดเชื้อถึงตายได้พิสูจน์จึงยากที่จะชนะ นักวิทยาศาสตร์ได้พบว่า ปรสิตพลาสโมเดียม falciparum สามารถเปลี่ยนโปรตีนบนผิวของเซลล์โฮสต์อย่างรวดเร็วเพื่อซ่อนจากภูมิคุ้มกัน ใหม่ และไม่รู้จักโปรตีนผิวประมาณล้านสามารถได้ในทุกมนุษย์ติดไวรัสทุกสองวันการศึกษาแบบปรสิตมาลาเรียทำงานเมื่อพวกเขาอาศัยอยู่ในเซลล์เม็ดเลือดแดงมนุษย์ได้เปิดเผยว่า พวกเขาสามารถอย่างรวดเร็วเปลี่ยนโปรตีนบนผิวของเซลล์โฮสต์ในระหว่างการติดเชื้อเดียวเพื่อซ่อนจากภูมิคุ้มกันค้นพบ ที่คว่ำก่อนหน้าคิดเกี่ยวกับวงจรชีวิตของเชื้อมาลาเรีย falciparum เดียม สามารถอธิบายทำไมล้มเหลวมากพยายามสร้างวัคซีนมีประสิทธิภาพและวิธีปรสิตสามารถอยู่รอดในร่างกายมนุษย์เช่นระยะเวลานานในการศึกษา ปรสิตพลาสโมเดียม falciparum ได้เก็บไว้แบ่งเลือดมนุษย์ในช่วงปีในห้องปฏิบัติการ กับกลุ่มปรสิตทั้งหมดถูกเรียงลำดับอย่างสม่ำเสมอ นี้ให้นักวิทยาศาสตร์ที่ snapshot ของจีโนมของปรสิตจุดหลายเวลา ทำให้ติดตามวิวัฒนาการมันกางออกใน พวกเขาพบว่า 60 หรือดังนั้นยีนที่ควบคุมโปรตีนบนผิวของติดเชื้อมนุษย์เม็ดเลือด เรียกว่า var ยีน สลับข้อมูลทางพันธุกรรมอย่างสม่ำเสมอ สร้างสถานล้านใหม่ และ unrecognisable ผิวโปรตีนในมนุษย์ติดไวรัสทุกทุก 2 วัน"ยีนเหล่านี้อยู่เช่นสำรับบัตรตลอดเวลาถูกสับ อธิบาย William แฮมิลตัน ผู้เขียนแรกจาก Wellcome ใจ Sanger สถาบัน "การใช้ทั้งจีโนมลำดับและจำนวนตัวอย่างที่เรารวบรวมให้เรารูปภาพรายละเอียดของวิธี var ยีนละครเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องภายในเซลล์เม็ดเลือดแดง"ผลลัพธ์แสดง ครั้งแรก ที่ทำการแลกเปลี่ยนข้อมูลทางพันธุกรรม เรียกว่า recombination เกิดขึ้นไม่เมื่อปรสิตมาลาเรียภาย ใน ยุง คิดเป็นก่อนหน้านี้ แต่ใน ช่วงระยะของวงจรชีวิตของปรสิตในเม็ดเลือดมนุษย์ asexual นี้อาจไปบางวิธีการอธิบายว่า เรื้อรังแสดงอาการติดเชื้อ ปัญหาสำคัญสำหรับกำจัดมาลาเรีย เป็นไปได้"มันจะมากยุงติดเชื้ออีกครั้งกับปรสิตพลาสโมเดียม falciparum ที่จุดเริ่มต้นของแต่ละช่วงฤดูฝน โดยมนุษย์ที่มีดำเนินการกับ มัก asymptomatically แปดเดือนในฤดูแล้ง การเสียดสี" กล่าวว่า ดร. Antoine Claessens ผู้เขียนแรกจากโครงการมาลาเรีย Wellcome ใจ Sanger สถาบัน "ในช่วงเดือนที่ ยีนของเชื้อมาลาเรีย var ไม่ว่าง recombining สร้างล้านรุ่นต่าง ๆ - disguises ไหวพริบที่หมายความว่า พวกเขายังคงปลอดภัยจากระบบภูมิคุ้มกัน และพร้อมสำหรับฤดูกาลใหม่มาลาเรีย"ในขณะที่การจะต้องเข้าใจกลไกขับ recombination ของพลาสโมเดียม falciparum var นักวิทยาศาสตร์ก็สามารถคำนวณอัตราการเกิด พวกเขาพบว่า var ยีน recombination เกิดในประมาณ 0.2 ร้อยละกับหลังจากแต่ละวงจรอายุ 48 ชั่วโมงในเม็ดเลือดแดง กับเกี่ยวกับปรสิตพันล้านที่อาศัยอยู่ภายใน โดยทั่วไปการติดเชื้อมนุษย์ มีศักยภาพมากสำหรับเชื้อมาลาเรียเพื่อสร้างใหม่ recombined var ยีนภายในแต่ละบุคคล มีมาลาเรีย ก้าวของการเปลี่ยนแปลงนี้ไกลเกินของยีนในภูมิภาคอื่น ๆ ของจีโนมของปรสิต"เมื่อคุณพิจารณาว่า 200 ล้านคนทั่วโลกติดเชื้อมาลาเรีย และแต่ละของพวกเขาเป็น harbouring กับที่อย่างต่อเนื่องจะสร้างเป็นล้าน ๆ ตัวแปร antigenic ชัดทำไมของเราต่อสู้กับโรคมาลาเรียเป็นความท้าทายดังนั้น กล่าวว่า ศาสตราจารย์โดมินิ Kwiatkowski ผู้นำ MalariaGEN และเป็นหัวหน้าโครงการมาลาเรีย Wellcome ใจ Sanger สถาบัน "การศึกษานี้เป็นตัวอย่างที่ดีของวิธีการวิเคราะห์จีโนมจะเสริมเราเข้าใจชีววิทยาของเชื้อมาลาเรีย โดยเรียนรู้เทคนิคทางพันธุกรรมที่ปรสิตใช้ในการเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกันมนุษย์ เราจะได้ในมากตำแหน่งที่ดีกว่าในการกำจัดโรคนี้ร้ายแรง"

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ยีนที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วช่วยซ่อนมาลาเรียในร่างกายมนุษย์
วันที่: 18 ธันวาคม 2014
ที่มา: Wellcome ไว้ใจสถาบันแซงเจอร์
สรุป:
การศึกษาใหม่ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเชื้อมาลาเรียทำงานเมื่อพวกเขาอาศัยอยู่ในเซลล์เม็ดเลือดแดงของมนุษย์สามารถอธิบายสาเหตุการติดเชื้อร้ายแรงมี เพื่อพิสูจน์ยากที่จะชนะ นักวิทยาศาสตร์ได้พบว่า Plasmodium falciparum ปรสิตอย่างรวดเร็วสามารถเปลี่ยนโปรตีนบนพื้นผิวของเซลล์โฮสต์ของพวกเขาเพื่อที่จะซ่อนตัวจากระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย รอบล้านโปรตีนผิวใหม่และรู้จักที่สามารถสร้างขึ้นในทุกมนุษย์ที่ติดเชื้อทุกสองวัน.
การศึกษาวิธีปรสิตมาลาเรียทำงานเมื่อพวกเขาอาศัยอยู่ในเซลล์เม็ดเลือดแดงของมนุษย์ได้เปิดเผยว่าพวกเขาได้อย่างรวดเร็วสามารถเปลี่ยนโปรตีนบนพื้นผิวของโฮสต์ของพวกเขา เซลล์ในช่วงของการติดเชื้อเดียวเพื่อที่จะซ่อนตัวจากระบบภูมิคุ้มกัน.
ผลการวิจัยซึ่งคว่ำคิดก่อนหน้านี้เกี่ยวกับ Plasmodium falciparum วงจรชีวิตของปรสิตอาจอธิบายได้ว่าทำไมความพยายามมากมายที่จะสร้างวัคซีนที่มีประสิทธิภาพมีการล้มเหลวและวิธีปรสิตสามารถ เพื่อความอยู่รอดในร่างกายมนุษย์เป็นเวลานานเช่นเวลา.
ในการศึกษา Plasmodium falciparum ปรสิตถูกเก็บไว้แบ่งในเลือดของมนุษย์มานานกว่าปีในห้องปฏิบัติการที่มีจีโนมพยาธิเต็มถูกติดใจอย่างสม่ำเสมอ เรื่องนี้ทำให้ภาพรวมนักวิทยาศาสตร์ของจีโนมของปรสิตที่จุดเวลาหลายช่วยให้พวกเขาเพื่อติดตามวิวัฒนาการในขณะที่มันกางออกในห้องปฏิบัติการ พวกเขาพบว่า 60 หรือดังนั้นยีนที่ควบคุมโปรตีนบนพื้นผิวของเซลล์ที่ติดเชื้อเลือดของมนุษย์ที่เรียกว่ายีน var สลับข้อมูลทางพันธุกรรมอย่างสม่ำเสมอสร้างรอบล้านโปรตีนผิวใหม่และที่รู้จักในทุกมนุษย์ที่ติดเชื้อทุกสองวัน.
"ยีนเหล่านี้ เป็นชั้นเหมือนของบัตรตลอดเวลาการสับ "อธิบายวิลเลียมแฮมิลตันผู้เขียนครั้งแรกจาก Wellcome ไว้ใจสถาบันแซงเจอร์ "การใช้ลำดับจีโนมทั้งหมดและจำนวนของตัวอย่างที่เรารวบรวมให้เราภาพรายละเอียดของวิธีการที่ละครยีน var การเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องภายในเซลล์เม็ดเลือดแดง."
ผลที่ได้แสดงเป็นครั้งแรกว่ากระบวนการของการแลกเปลี่ยนข้อมูลทางพันธุกรรม หรือที่เรียกว่าการรวมตัวกันเกิดขึ้นได้เมื่อเชื้อมาลาเรียอยู่ภายในยุงเช่นเคยคิด แต่ในระหว่างขั้นตอนของวงจรชีวิตกะเทยปรสิตภายในเซลล์เลือดของมนุษย์ นี้อาจจะไปทางใดทางหนึ่งที่จะอธิบายวิธีเรื้อรังติดเชื้อที่ไม่มีอาการเป็นปัญหาสำคัญสำหรับการกำจัดโรคมาลาเรียเป็นไปได้.
"มันเป็นไปได้มากว่ายุงจะถูก re-ติดเชื้อปรสิต falciparum Plasmodium ที่จุดเริ่มต้นของแต่ละฤดูฝนโดยกัดคนที่ได้ดำเนินการ ปรสิตมักจะเกิดโรคได้ถึงแปดเดือนในช่วงฤดูแล้ง "ดรแอนทอน Claessens, ผู้เขียนครั้งแรกจากโครงการมาลาเรียที่ Wellcome ไว้ใจสถาบันแซงเจอร์กล่าวว่า "ในช่วงเดือนดังกล่าวของปรสิตยีน var เป็น recombining ไม่ว่างที่จะสร้างล้านรุ่นที่แตกต่างกัน - ปลอมตัวไหวพริบนั่นหมายความว่าพวกเขายังคงปลอดภัยจากระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายและพร้อมสำหรับฤดูกาลใหม่ไข้."
ในขณะที่การทำงานต่อไปจะต้องเข้าใจกลไก ขับรถรวมตัวของ Plasmodium falciparum ของยีน var นักวิทยาศาสตร์ที่มีความสามารถในการคำนวณอัตราที่มันเกิดขึ้น พวกเขาพบว่าการรวมตัวกันของยีน var จะเกิดขึ้นในประมาณร้อยละ 0.2 ของปรสิตหลังจากแต่ละวงจรชีวิต 48 ชั่วโมงในเซลล์เม็ดเลือดแดง มีประมาณพันล้านปรสิตที่อาศัยอยู่ภายในของมนุษย์ที่ติดเชื้อโดยทั่วไปมีศักยภาพมากสำหรับปรสิตที่จะสร้างใหม่ recombined ยีน var ภายในคนที่มีโรคมาลาเรียแต่ละ ก้าวของการเปลี่ยนแปลงนี้ไกลเกินกว่าที่ของยีนในภูมิภาคอื่น ๆ ของจีโนมของปรสิต.
"เมื่อคุณพิจารณาว่า 200 ล้านคนทั่วโลกที่มีการติดเชื้อมาลาเรียและแต่ละของพวกเขาจะถูกเก็บงำปรสิตที่มีอย่างต่อเนื่องการสร้างนับล้านสายพันธุ์แอนติเจนมัน กลายเป็นที่ชัดเจนว่าทำไมการต่อสู้กับโรคมาลาเรียเป็นสิ่งที่ท้าทายมาก "ศาสตราจารย์โดมินิ Kwiatkowski ซึ่งนำไปสู่ ​​MalariaGEN และเป็นหัวหน้าของโครงการมาลาเรียที่ Wellcome ไว้ใจสถาบันแซงเจอร์กล่าวว่า "การศึกษานี้เป็นตัวอย่างที่ดีของวิธีการวิเคราะห์ลำดับจีโนมจะเพิ่มคุณค่าความเข้าใจของเราชีววิทยามาลาเรีย. โดยการเรียนรู้เทคนิคทางพันธุกรรมที่ปรสิตที่ใช้ในการหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์เราจะอยู่ในตำแหน่งที่ดีมากในการกำจัดโรคร้ายแรงนี้ "

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

อย่างรวดเร็วเปลี่ยนยีนช่วยมาลาเรียซ่อนในวันที่ร่างกายมนุษย์ : 18 ธันวาคม 2014

ที่มา : Wellcome Trust Sanger Institute

สรุป : การศึกษาใหม่ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าปรสิตมาลาเรียทำเมื่อพวกเขาอยู่ในเซลล์เม็ดเลือดแดงของมนุษย์ อาจอธิบายได้ว่าทำไมการติดเชื้อร้ายแรงได้พิสูจน์ยากที่จะชนะนักวิทยาศาสตร์ได้พบว่าเชื้อปรสิตพลาสโมเดียมอย่างรวดเร็วสามารถเปลี่ยนโปรตีนบนผิวของเซลล์โฮสต์ของพวกเขาเพื่อที่จะซ่อนตัวจากระบบภูมิคุ้มกัน รอบล้านใหม่และจำไม่ได้โปรตีนผิวสามารถสร้างขึ้นในทุกที่ ทุก คน สอง วัน