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中外科学家联合破译猪鞭虫基因组

摘要 : 来自澳大利亚墨尔本大学、丹麦哥本哈根大学、美国康奈尔大学及深圳华大基因研究院等多家科研院所的研究人员联合破译了一种猪体内寄生虫——猪鞭虫基因组。猪鞭虫(Trichuris suis)基因组测序的完成和序列的公布为人类自体免疫性相关疾病的治疗及新的药物研发提供了宝贵的遗传资源。相关文章发表于2014年6月15日的《Nature.Genetics》杂志上。

来自澳大利亚墨尔本大学、丹麦哥本哈根大学、美国康奈尔大学及深圳华大基因研究院等多家科研院所的研究人员联合破译了一种猪体内寄生虫——猪鞭虫基因组。猪鞭虫(Trichuris suis)基因组测序的完成和序列的公布为人类自体免疫性相关疾病的治疗及新的药物研发提供了宝贵的遗传资源。相关文章发表于2014年6月15日的《Nature.Genetics》杂志上。

中外科学家联合破译猪鞭虫基因组

猪鞭虫也称作猪毛尾线虫,是寄生在猪盲肠的一类土源性寄生虫。鞭虫可以寄生在人体的盲肠中引起鞭虫病。在世界范围内,已经有10亿人受到鞭虫病的感染,为人们生活和家禽饲养带来重大的经济损失。鞭虫病相关的慢性疾病能够引起儿童长期的营养不良和发育性障碍。世界卫生组织已将鞭虫病归为急需加强控制的然而长期被忽视的一类寄生虫病。

尽管寄生在人体内的鞭虫给人们带来很多疾病,最近的研究报道令人们对这类寄生虫改变了看法。有研究证明寄生在猪体内的鞭虫反而能够帮助人们治疗疾病,它能够在很大程度上缓解关节炎、多发性硬化症、糖尿病以及自闭症等多种疾病给人们带来的困扰。在本研究中,科研人员对成年的雌性和雄性猪鞭虫进行了全基因组测序,并对与发育阶段、性别形成、组织分化相关的mRNA和小非编码RNA进行了转录组测序。利用这些数据,本研究的科研人员对猪鞭虫病分子生物学以及它的宿主免疫应答调控机制进行了深入研究。

为了能够使猪鞭虫用于治疗人类自体免疫系统紊乱,科研人们对猪鞭虫调控宿主免疫应答机制进行了详细的表征,他们发现一些分泌性蛋白(包括胱蛋白、丝氨酸蛋白酶抑制剂、硫氧还蛋白过氧化物酶以及各种宿主蛋白)在这个过程中起到了关键的作用,抑制了炎症的发展。此外,寄生虫衍生的脂类包括β-葡糖神经酰胺的合成产物也参与了免疫调控的过程,能够治疗炎性肠胃等之类的炎症。研究人员发现与这些蛋白质和脂类相关的合成通路在转录水平发生了明显富集,从而解释了猪鞭虫和宿主之间的相互作用对形成人类健康免疫系统的关键作用。

此外,这也是首次开展的分别对雌雄异体线虫的雌性个体和雄性个体进行基因组表征的研究,在研究猪鞭虫性别决定机制过程中,科研人员未发现调控猪鞭虫性别的特定基因和组装片段,他们发现miRNAs在调控这个物种的性别决定机制的过程中发挥了重要的角色,雄性个体中的tsu-miR-228, 雌性个体中的tsu-miR-236和 tsu-miR-252 分别调控和抑制雌性化合和雄性化生长发育基因,这个调控机制也是首次在多细胞动物中发现的研究成果,为其它寄生虫性别决定机制研究提供了新的思路。华大基因该项目负责人胡莉表示,“通过绘制猪鞭虫的全基因组序列图谱,从基因组水平和转录水平研究寄宿主间相互作用,挖掘其遗传及表达特性,这将有助于我们进一步探索与人体自身免疫性疾病相关的调控机制。”

原文摘要:

Genome and transcriptome of the porcine whipworm Trichuris suis

Aaron R Jex, Peter Nejsum, Erich M Schwarz, Li Hu, Neil D Young, Ross S Hall, Pasi K Korhonen, Shengguang Liao, Stig Thamsborg, Jinquan Xia, Pengwei Xu, Shaowei Wang,Jean-Pierre Y Scheerlinck, Andreas Hofmann, Paul W Sternberg, Jun Wang & Robin B Gasser

Trichuris (whipworm) infects 1 billion people worldwide and causes a disease (trichuriasis) that results in major socioeconomic losses in both humans and pigs. Trichuriasis relates to an inflammation of the large intestine manifested in bloody diarrhea, and chronic disease can cause malnourishment and stunting in children. Paradoxically, Trichuris of pigs has shown substantial promise as a treatment for human autoimmune disorders, including inflammatory bowel disease (IBD) and multiple sclerosis. Here we report whole-genome sequencing at ~140-fold coverage of adult male and female T. suis and ~80-Mb draft assemblies. We explore stage-, sex- and tissue-specific transcription of mRNAs and small noncoding RNAs.

 

来源: 华大基因 浏览次数:88

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