疟疾寄生虫生存和传播策略的新见解

HP1蛋白存在于大多数真核生物中，是基因沉默的重要调节因子。简而言之，HP1诱导了染色体区域的遗传凝结。因此，位于这些区域内的基因没有得到表达。重要的是，由于这种构象是可逆的，hp1控制的基因可以在不需要改变底层DNA序列的情况下被激活。

瑞士热带与公共卫生研究所的Till Voss领导的团队与新加坡南洋理工大学的同事合作，设计了一种突变的寄生虫，按一下按钮就可以关闭HP1的表达。研究人员在hp1耗尽时观察到寄生虫所有60个所谓的var基因都变得高度活跃。

每个var基因都编码了毒力因子PfEMP1的一个不同变体，该变体显示在被寄生虫感染的红细胞表面。PfEMP1是受感染者免疫系统的主要目标。单个寄生虫通常只表达60种不同的var/PfEMP1蛋白中的一种，而其他所有成员都保持沉默。通过切换到另一个var/PfEMP1变体，寄生虫能够逃避针对先前变体的现有免疫反应。这项新的研究表明，HP1可以保护PfEMP1抗原库，使其不立即暴露在免疫系统中。

这项新的研究表明，HP1可以保护PfEMP1的抗原库免受病毒的侵袭免疫系统在一次。位于巴塞尔的瑞士热带和公共卫生研究所的Till Voss说:“这一发现是在理解导致抗原变异的复杂机制方面向前迈出的重要一步。”“此外，我们研究中产生的工具可能与未来的疟疾疫苗和免疫研究有关。”

缺乏HP1会引发疟疾传播阶段的产生

重要的是，这项研究还揭示了缺乏HP1的寄生虫无法复制它们的基因组，因此无法增殖。“最初，我们以为培养皿中的所有寄生虫都死了，”Till Voss说。

然而，事实证明，超过50%的这些寄生虫是完全可行的，并分化成配子体，即疟原虫的性形式疟疾寄生虫．配子体是唯一一种能够感染蚊子的寄生虫，因此是在人与人之间传播疟疾的先决条件。“如此高的性转化率是前所未有的。通常只有大约1%的寄生虫经历这种转变，”研究人员解释说。

进一步的实验表明，在缺乏HP1的寄生虫中，触发性别分化的主转录因子(称为AP2-G)的表达水平要高得多。在正常情况下，HP1抑制AP2-G的表达，从而阻止大多数寄生虫的性转化。

Till Voss说:“从寄生虫增殖到配子细胞分化的转变是由hp1依赖机制控制的表观遗传。”“这真的很令人兴奋。掌握了这些知识，并确定了参与同一过程的另一个表观遗传调控因子(发表在同一期的细胞宿主和微生物)，我们现在能够在分子细节上专门追踪性转换途径。”这可能为开发防止性转变和疟疾传播的新药铺平道路。

疟疾感染周期

疟疾是一种毁灭性的传染病，由单细胞疟原虫属寄生虫引起。全世界有10亿多人生活在感染疟疾的高风险中，每年疟疾导致2亿多临床病例和70万例死亡，其中大多数是非洲儿童。恶性疟原虫是已知可引起人类疟疾的五种物种之一，是绝大多数严重和致命疟疾后果的罪魁祸首。

疟原虫入侵红细胞它们会进行细胞内复制，破坏宿主细胞，释放多达32个子代寄生虫，准备感染新的红细胞。这种恶性循环的反复导致血液中寄生虫数量的大规模扩张，这是所有与疟疾相关的发病率和死亡率的原因。在每个复制周期中，少量寄生虫停止增殖并分化为称为配子体的性前体细胞。只有这种形式的疟原虫能够感染蚊子，从而将疟疾传播给其他人。