影響約氏瘧原蟲遺傳雜交的因素和有性生殖及抗藥性相關(guān)性狀的遺傳定位.pdf

1、瘧疾目前依然是非常嚴(yán)重的人類蟲媒傳染病。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WorldHealthOrganization，WHO)2010發(fā)布的報(bào)告，2009年約有78萬人死于瘧疾。瘧疾持續(xù)存在并廣泛流行的關(guān)鍵問題在于瘧原蟲對抗瘧藥物和蚊媒殺對蟲劑的耐受性。同時(shí)由于我們對寄生蟲與宿主反應(yīng)及致病機(jī)理缺乏了解，也使得很多病人無法得到及時(shí)有效的救治。為了更好的研究瘧疾的致病和抗藥性的分子基礎(chǔ)，我們建立了嚙齒類瘧原蟲的動物模型。嚙齒類瘧原蟲易于實(shí)驗(yàn)室傳代保種，同

2、時(shí)具備多種與人瘧相類似的生物學(xué)表型（毒力和致死性、網(wǎng)織紅細(xì)胞選擇性、抗藥性等）。這些特征使得嚙齒類動物瘧原蟲成為瘧疾研究中的重要手段。在此我們完善了約氏瘧原蟲遺傳雜交的方法，建立約氏瘧原蟲微衛(wèi)星遺傳圖譜并依托此遺傳圖譜來研究約氏瘧原蟲配子體和卵囊發(fā)育以及藥物抗性等機(jī)理。
　　 瘧原蟲經(jīng)常會因在脊椎動物宿主內(nèi)連續(xù)傳代失去蚊媒感染能力而不能用于遺傳雜交，本研究首先探索了一種恢復(fù)和改善網(wǎng)織紅細(xì)胞依賴型親本蚊傳能力的實(shí)驗(yàn)方法，使已喪失傳

3、蚊能力的蟲株能成功完成蚊期的有性增殖和發(fā)育，并產(chǎn)生具有感染力的子孢子。
　　 獲得大量獨(dú)立的重組雜交子代是我們進(jìn)行瘧原蟲遺傳雜交分析的前提。親本蚊傳能力、雜交親本比例以及稀釋化克隆效率等因素都會影響到重組雜交子代的獲得。因此，我們還研究并分析了影響雜交實(shí)驗(yàn)的諸多因素，從而大大提高了獲得重組子代的機(jī)率。
　　 約氏瘧原蟲遺傳連鎖圖譜的建立為完成約氏瘧原蟲基因組序列拼接、功能基因識別和基因定位創(chuàng)造了條件。我們以三組約氏瘧原蟲

4、遺傳雜交得到的75個(gè)獨(dú)立的重組克隆子代為基礎(chǔ)構(gòu)建了約氏瘧原蟲第一張高分辨率的遺傳連鎖圖譜，將隸屬于各染色體上的遺傳標(biāo)記聚類成14個(gè)連鎖群，并將一些序列重疊群contigs精確定位到相應(yīng)的染色體上。約氏瘧原蟲遺傳重組單位為39.7kb/cM，大于以往報(bào)道的惡性瘧原蟲和夏氏瘧原蟲遺傳重組單位，這也說明約氏瘧原蟲重組交換率較低。
　　 在瘧原蟲生活周期中，配子體介導(dǎo)了瘧原蟲從人到蚊媒的發(fā)育和增殖;針對此階段的傳播阻斷疫苗可以阻斷蚊媒將

5、瘧原蟲從一個(gè)宿主傳播到另一個(gè)宿主。因此，探究瘧原蟲配子體分化和卵囊發(fā)育機(jī)制將為傳播阻斷疫苗設(shè)計(jì)和控制瘧疾傳播提供重要的理論基礎(chǔ)。文中我們探討了約氏瘧原蟲原蟲率和配子體率與蚊媒傳播能力（卵囊數(shù)量）的關(guān)系，并且數(shù)量性狀基因座位(quantitativetraitlocus，QTL)分析卵囊數(shù)量表型顯示染色體5和13上有三個(gè)座位與約氏瘧原蟲蚊媒傳播能力性狀相連鎖。然而表型實(shí)驗(yàn)中遠(yuǎn)交系昆明小鼠遺傳背景的差異可能使得雜交子代卵囊數(shù)量表型發(fā)生隨機(jī)性

6、偏移而影響了QTL分析結(jié)果，這也是我們后續(xù)的重復(fù)實(shí)驗(yàn)中需要改進(jìn)的地方。
　　 瘧原蟲抗藥性的增長和擴(kuò)散是當(dāng)今瘧疾控制中面對的重要問題。人們在瘧原蟲的生理特性及分子調(diào)控方面取得了很多進(jìn)展，但是只鑒定出來少量幾個(gè)與當(dāng)前使用的藥物抗性有關(guān)的基因。很多有關(guān)嚙齒類動物瘧原蟲抗藥機(jī)理還有待研究。本文分析了對藥物敏感程度不同的約氏瘧原蟲親本間雜交產(chǎn)生的35個(gè)重組子代的藥物耐受表型，發(fā)現(xiàn)約氏瘧原蟲人工篩選的氯喹和甲氟喹抗性不能經(jīng)有性生殖遺傳給子