美国科学家研发出单个疟原虫细胞基因组测序方法

美国圣安东尼奥，2014年5月8日——美国德克萨斯生物医学研究所的科研人员和他们的同事开发出了一种分离单个疟原虫细胞然后对其基因组测序的新方法。这一进展将让科学家能够改进他们识别病人感染的多种类型的疟原虫的能力，而且还可带来最佳的经设计的药物何疫苗以应对这种主要的全球性杀手。疟疾仍然是全世界最致命的寄生虫疾病，在2010年导致了65.5万人死亡。

疟原虫感染是复杂的，而且常常包含了多种不同的寄生虫基因型甚至不同的寄生虫物种。因此当科研人员采集感染疟疾的病人的血样然后观察其中的疟原虫DNA的时候，他们最终发现的是一个复杂的混合体，难以加以解释。

“这确实限制了我们对疟原虫生物机理的理解，”领导这一项目的Ian Cheeseman博士说。“这就像试图同是通过来自一个村庄的所有人的DNA来理解人类遗传学。数据全部混杂在一起了——我们真正想要的是来自个体的信息。”

为了实现对疟原虫这种感染红细胞的单细胞生物的更好的理解，Cheeseman和他的同事Shalini Nair开发了一种分离单个寄生虫细胞并对其基因组测序的新方法。这种“单细胞基因组学”方法已经被癌症研究采用，用于识别肿瘤在疾病进程中如何演化，但是一直难以把它们应用于其他生物。 “真正的挑战之一是学会如何应对涉及其中的微量DNA。在一个细胞中有一千万亿分之一克的DNA。”该研究的第一作者Nair说，“在我们开发一种不会遗失这些DNA的方法之前需要做很多的工作。”

他们的方法将会改变科研人员考虑感染的方式。“当我们开始研究单个寄生虫而不是整个感染的时候，我们遇到的很大的意外之一就是耐药基因变化的水平。我们看到的模式提示在同一场疟疾感染中的不同疟原虫可能对药物治疗做出非常不同的反应，”Nair说。“我们如今有能力以惊人的细节研究疟疾感染。这将会帮助我们理解如何最好地设计药物和疫苗从而应对这种主要的全球性杀手，”Cheeseman补充说。

这项研究是由德克萨斯生物医学论坛、美国国立卫生研究院、Cowles博士后训练学术奖金以及威康信托基金会资助的，描述了这项研究的一篇论文在线发表在了5月8日出版的《基因组研究》(Genome Research)杂志上。该研究是由德克萨斯生物医学研究所的Cheeseman领导的，他的同事来自德克萨斯大学圣安东尼奥卫生科学中心、凯斯西部保留地大学、克里夫兰医院Lerner研究所、泰国Shoklo疟疾研究机构以及设在马拉维的马拉维-利物浦-威康信托临床研究项目。德克萨斯生物医学研究所的另一位作者是Tim Anderson博士。

作者：eurekalert