文档介绍：分子寄生虫学
Molecular parasitology
第一讲概念和发展历程
分子寄生虫学:分子寄生虫学是运用分子生物学、生物化学、遗传学、免疫学和细胞学等的理论和技术,从分子水平研究病原寄生虫及宿主、环境的关系,阐明寄生虫生长、发育、繁殖及致病和传播规律的一门科学,以期为预防、控制寄生虫病提供科学依据。
第一讲绪论
发展历程:
20世纪上半叶,寄生虫学涉及的分子研究落后于细菌和脊椎动物
二战期间,出现寄生虫生物化学领域的转变,这个时期的主要研究是方向是寄生虫与宿主的分子差异,虫体分子特征,药物筛选
20世纪60年代,在寄生虫的中间代谢的研究进一步开展,搞清一批抗寄生虫药物的作用机制
20世纪70年代介入生物化学和生物物理新技术、新方法
20世纪80年代后,分子生物学和免疫学发展,寄生虫进入全新的分子寄生虫学领域
第一讲绪论
发展历程:
特别是寄生虫体外培养的成功是分子寄生虫学研究中具有革命性的一步,其中1976年Trager和Jensen体外培养恶性疟原虫获得成功,其次1978年Hill等成功培养布氏锥虫血液期,不久,又发展到生活史各期,从而使这两种原虫分子寄生虫学研究飞速发展
锥虫成为研究生物化学和分子遗传学的生物模型
寄生虫表面膜的研究可能为研究寄生虫致病机制以及在宿主免疫攻击作用下寄生虫存活机制提供有益启示
第一讲绪论
发展历程:
20世纪90年代因分子生物学、分子免疫学在方法学上的快速发展,寄生虫病疫苗研究进入兴盛时期
寄生虫基因组和蛋白质组研究,恶性疟原虫全基因组
寄生虫功能基因组计划,即蛋白质组学的研究
第一讲绪论
分子寄生虫学今后的研究方向:
与寄生虫生长、发育、分化等关键因子相关的功能基因组学
寄生虫免疫的分子机制和疫苗
寄生虫代谢系统所涉及的生物化学和遗传学机制,以及寄生虫在宿主免疫和代谢系统的环境中得以生存的机制
寄生虫表面抗原变异的遗传学及其生物合成、加工、传膜转运的机制
药物作用的靶点、抗性的分子机制
转基因寄生虫动物模型和其它动物模型
第二讲分子寄生虫学的内容和主要成就
基因组和蛋白组
基因组即是对生物体遗传物质的总称,基因组计划即是对遗传密码(碱基对)排序并进行解读
蛋白质组(proteome)是基因组所编码全部蛋白质的总称。在蛋白质水平上系统分析各种生命现象的本质的相关内容称之为蛋白质组研究。随高分辨液相层析、双相凝胶电泳和质谱技术发展和完善,蛋白质组学研究和基因组学几乎同步发展
10多个寄生虫种系均已开展类似的基因组研究
/parasites/parasite-,有关寄生虫基因组资料,并已开发出专门用于寄生虫基因的识别软件
第二讲分子寄生虫学的内容和主要成就
研究寄生虫基因组和蛋白组的意义:
第一,寻找抗寄生虫药物作用的靶子及研究寄生虫抗药性机制。找出与营养代谢相关的酶和途径,找出寄生虫生活过程中这些不同于宿主的薄弱环节;抗性组(resistome)的概念,专门研究与寄生虫抗性相关的分子及其作用机制
研究寄生虫的免疫逃避机制和疫苗研制基础:抗原的变异和伪装,寄生虫基因组中存在数量可观的可变抗原基因家族。免疫组(immunome)
第三,为寄生虫演化和寄生虫病的分子诊断提供更确切的依据
第二讲分子寄生虫学的内容和主要成就
转基因:
转基因的概念:通过物理、化学或生物学的方法向细胞中导入外源基因,是定向改变细胞遗传性状的常用技术手段
寄生虫转基因:多起始于20世纪80年代末90年代初,主要得益于电转化技术的成熟、寄生虫培养技术的完善以及快速有效的筛选标(selectable marker)发现与应用。1989年在锥虫中第一次表达来源于细菌的报告基因。寄生虫的转基因发展经历了从瞬时转染到稳定转染再到基因打靶等几个发展阶段。
第二讲分子寄生虫学的内容和主要成就
转基因:转基因技术主要开展以下几个方面的研究
基因表达的调控-研究期特异性抗原,如疟原虫子孢
子、裂殖子和配子体转换过程中均有一些蛋白质表达被激
活,而另一些蛋白质的表达被关闭
重要蛋白质的结构和功能以及与宿主相互作用
转基因寄生虫:如将寄生虫致病相关基因进行突变或缺
失,使转基因的寄生虫失去致病性,但仍保留原有的免疫原
性,可构建减毒活虫疫苗。通过转基因技术对中间宿主或媒
介昆虫的基因组进行改造,使它们不能感染和传播寄生虫
病,如通过转基因敲除媒介按蚊中传疟相关基因,从而失去
传播疟疾的作用。