分子水平的科學(xué)遺傳操作是研究惡性瘧原蟲病理學(xué)以及抗藥機(jī)制的重要工具。中科院上海巴斯德研究所江陸斌研究組利用CRISPR/dCas9系統(tǒng),家構(gòu)建基輯工具研究惡在惡性瘧原蟲中成功構(gòu)建了基于表觀遺傳修飾的因編原蟲新型基因編輯工具。相關(guān)研究成果于12月24日在線發(fā)表于《美國國家科學(xué)院院刊》。性瘧
瘧原蟲是科學(xué)引起瘧疾的真核病原微生物,其中惡性瘧原蟲的家構(gòu)建基輯工具研究惡感染致死率最高。當(dāng)前對瘧原蟲的因編原蟲研究急需發(fā)展一種高效簡便的基因編輯工具。
Cas9的性瘧兩個(gè)關(guān)鍵酶活位點(diǎn)被突變后的dCas9保留了結(jié)合DNA功能,但是科學(xué)失去了切割DNA的功能。將dCas9與一些表觀遺傳修飾因子相偶聯(lián),家構(gòu)建基輯工具研究惡可以高效地對特定基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄水平的因編原蟲調(diào)節(jié)。
研究人員分別將dCas9與惡性瘧原蟲乙酰轉(zhuǎn)移酶(PfGCN5)和去乙酰化酶 (PfSir2a)融合表達(dá)。性瘧在特異性sgRNA的科學(xué)引導(dǎo)下,dCas9重組蛋白可以在靶基因的家構(gòu)建基輯工具研究惡轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)(TSS)附近特異性調(diào)節(jié)染色質(zhì)組蛋白乙酰化修飾水平,從而控制該基因表達(dá)的因編原蟲沉默或激活。
運(yùn)用此新型CRISPR/dCas9技術(shù),該團(tuán)隊(duì)分別對惡性瘧原蟲感染人體紅細(xì)胞的兩個(gè)關(guān)鍵基因PfRh4和PfEBA-175成功地進(jìn)行了表達(dá)調(diào)控,并誘導(dǎo)出相應(yīng)的感染表型的變化。
該研究成果為惡性瘧原蟲基因編輯提供了新的有效的遺傳操作工具,為惡性瘧原蟲功能基因組學(xué)研究提供了強(qiáng)大的遺傳操作系統(tǒng)。