感染生物学 在游戏中领先一步

属于锥虫属的单细胞寄生虫引起人类的昏睡病。昏睡病是撒哈拉以南非洲的一种使人衰弱且可能致命的疾病，由采采蝇传播。LMU分子寄生虫学研究小组负责人Nicolai Siegel教授使用锥虫作为实验模型系统来研究寄生虫与宿主之间不断的“军备竞赛”：随着宿主免疫系统逐渐形成对抗寄生虫感染的方法，寄生虫不断制定策略以智胜这些机制。锥虫是免疫逃避领域的专家。在一个称为抗原变异的过程中，它们不断改变其表面涂层的结构，迫使宿主的免疫系统将其火重定向到新的目标。西格尔的小组，与Würzburg大学的同事合作，ZB MED - 生命科学信息中心，THKöln，维尔茨堡Helmholtz基于RNA的感染研究所(HIRI)(Helmholtz感染研究中心)和美国，英国和以色列的机构现在已经仔细研究了寄生虫改变其表面蛋白质的能力的遗传机制。研究人员证明，参与调控寄生虫基因组特定片段的DNA封装蛋白在该过程中起着核心作用。新发现出现在领先的科学期刊上位于维尔茨堡的Helmholtz感染研究中心的Helmholtz RNA感染研究所(HIRI)以及美国，英国和以色列的机构，现在已经仔细研究了寄生虫能力的基因机制。改变其表面显示的蛋白质。研究人员证明，参与调控寄生虫基因组特定片段的DNA封装蛋白在该过程中起着核心作用。新发现出现在领先的科学期刊上位于维尔茨堡的Helmholtz感染研究中心的Helmholtz RNA感染研究所(HIRI)以及美国，英国和以色列的机构，现在已经仔细研究了寄生虫能力的基因机制。改变其表面显示的蛋白质。研究人员证明，参与调控寄生虫基因组特定片段的DNA封装蛋白在该过程中起着核心作用。新发现出现在领先的科学期刊上研究人员证明，参与调控寄生虫基因组特定片段的DNA封装蛋白在该过程中起着核心作用。新发现出现在领先的科学期刊上研究人员证明，参与调控寄生虫基因组特定片段的DNA封装蛋白在该过程中起着核心作用。新发现出现在领先的科学期刊上自然。

锥虫感染一系列脊椎动物生物，通常通过叮咬昆虫传播到最终宿主，将昆虫注入哺乳动物的血液中。这项新研究的重点是布氏锥虫(Trypanosoma brucei)，它不仅导致昏睡病，还会引起牛的纳加纳病。

在布氏锥虫基因组包含大约2000个编码其表面外壳蛋白的不同变体的基因。至关重要的是，在任何给定时间，只有一种在给定细胞上表达，并且它覆盖了病原体的整个表面。适应性免疫应答需要侵入性病原体的分子识别。因此，在感染期间由宿主最初安装的免疫反应针对当前暴露在锥虫表面上的变体。然而，通过关闭表达的表面蛋白的基因并激活另一个，寄生虫可以有效地逃避宿主的免疫防御。由于免疫系统将新的外壳蛋白识别为“非自身”需要时间，因此寄生虫总是比游戏领先一步，因此可以建立长期感染。

“我们的主要兴趣在于如何调节这种遗传变异，”西格尔说，他的实验室是兽医学院的一部分，目前位于LMU的生物医学中心。在寄生虫的细胞核中，染色体DNA分子被包裹在由称为组蛋白的蛋白质组成的珠状复合物周围。在其浓缩状态 - 统称为异染色质 - 大多数DNA是酶无法进入的，因此是无活性的。激活的可及性在很大程度上通过将小的化学标签附着或移除到单个组蛋白上或通过用变体形式替换它们来控制。为了弄清楚表面蛋白的基因如何在锥虫中被选择性激活，Siegel及其同事首先对T. brucei的整个基因组进行了测序。并确定了细胞核内DNA的三维构型。通过分析单细胞的转录组，他们能够证明通过去除两种这样的组蛋白变体刺激从一种形式的表面涂层转换到另一种形式。这导致DNA的三维结构发生变化，并伴随着这些位点的总填充密度的变化。这些效应共同使新基因序列可被激活，并使DNA区段之间发生新的相互作用，从而允许其他基因被激活。“重要的是，必须消除两种组蛋白变体，”西格尔说。“当我们只去除其中一个时，DNA的三维结构发生了变化，但表达的蛋白质没有转换。”

更好地了解锥虫中抗原变异的机制有望揭示昏睡病以外的疾病。许多其他病原体 - 包括疟疾的致病微生物，念珠菌属的真菌和许多细菌 - 使用类似的策略来中和免疫反应。

标签： 感染生物学