日本血吸虫全基因组测序和基因功能分析完成

由我国国家人类基因组南方中心领衔的联合课题组，历时5年，完成了日本血吸虫基因组测序和基因功能分析。该研究结果将有力促进血吸虫病相关的诊断、治疗和预防工作，为实现我国乃至世界范围内控制和消除血吸虫病的战略目标提供了重要依据。相关论著发表于《自然》[Nature 2009，460（7253）：345]。    该研究显示，血吸虫基因组由近4亿个碱基组成，含有40.1％的重复序列，包括新发现的具有转录活性的反转座子25个。研究者识别编码基因13469个，并首次发现与血吸虫感染宿主密切相关的弹力蛋白酶（elastase）。血吸虫与具有同等大小基因组的非寄生生物比较，虽然基因数量相似，但功能基因的组成有较大差别。一方面它丢失了很多与营养代谢相关的基因，如脂肪酸、氨基酸、胆固醇和性激素合成基因等，这些营养物质必须从哺乳动物宿主获得；另一方面，扩充了许多有利于蛋白消化的酶类基因家族成员。这一变化充分体现了血吸虫适应寄生生活，与宿主协同进化的重要特性。    研究人员发现，血吸虫像其他多细胞生物一样，具有与发育密切相关的多条重要分子信号途径。血吸虫有原始的中枢神经系统和较为完善的外周感觉神经系统，能接受周围环境发出的声、光、机械振动等信号，有助于攻击宿主并到达营养丰富的器官，如肝脏门静脉、肠静脉等处寄生。血吸虫虽然不像高级哺乳动物那样有下丘脑、垂体、甲状腺、性腺等神经内分泌器官，但是它有类似功能的细胞，有一些与生长、发育和成熟相关的内分泌激素受体，除了接受本身合成的内分泌激素外，还可以接受宿主的激素作用，甚至形成依赖宿主内分泌激素的寄生状态。    研究者还发现，血吸虫能编码并分泌弹力蛋白酶，消化宿主如人、牛等皮肤组织，从而进入宿主体内造成危害。血吸虫在致病过程中，除了编码蛋白酶消化宿主皮肤和血液外，还分泌一些炎症相关分子如前列腺素、聚糖、脂质、自身抗原样蛋白等，这些因子可诱导宿主免疫反应，形成肉芽肿等免疫损伤，导致严重的血吸虫病。    该杂志审稿专家认为，该研究结论明确了第一个扁形动物基因组序列，是寄生虫研究史上的里程碑。据悉，这是国际生物医学界首次对一个多细胞人体寄生虫进行全基因组测序和功能解析。日本血吸虫基因组和功能分析的相关数据同时在国际公共数据库公开并免费使用，将有力地促进血吸虫病及其他寄生虫病的相关研究。
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