曼氏迭宫绦虫裂头蚴宿主选择性发育分子的筛选及鉴定

Spirometra mansoni is a model tapeworm of Genus Spirometra, Pseudophyllidea,Cestoda. Plerocercoides, the 3rd larval stage of S. mansoni, have selective host development character that it develope to adult in intestinal of definitive host (dog/cat) and develope to pathogenic plerocercoides in intestinal of human and cause serious plerocercoidosis of human. The molecular mechanism of this host-selective development has not yet clear.This character is determined by differential/specific expression of genes associated with development stimulated by the environmental factors of the different host. Thus, it's possible to obtain the key genes of host-selective development by differential expression analysis for early developmental stage of the plerocercoides in host environment (intestinal of dog/cat or human).Our project aim to isolated genes associate host-selective development from plerocercoides in vitro cultivation by analysis the differentially expressed genes based on techniques of RNA-Seq, cDNA microarray, RT-PCR, then to identify and study the function of genes encoding transmembrane protein. The expected results of the project will be:find the key genes associated with host-selective development of plerocercoides;explore a new methods and new field to study the molecular mechanism of host-selective development; isolate effective target molecules of vaccines and drugs. We also try to observe the results of intervention using these molecules as targets of drugs and candidate vaccines.Therefore, this research has important theory significance and application prospects.

曼氏迭宫绦虫（Sm）裂头蚴对宿主有严格的选择性，在终宿主犬/猫肠道内发育为成虫，在人体肠道内则不发育而致裂头蚴病，其机制尚不清楚。我们认为其本质源于虫体表皮受体（膜蛋白）在受宿主胆汁等环境因素刺激下，启动了不同的发育基因及发育模式。因此对不同宿主环境发育早期裂头蚴进行基因表达谱差异分析，可获得不同发育模式相关基因，使从分子水平研究裂头蚴宿主选择性发育机制成为可能。本课题拟在已构建Sm成虫全长cDNA文库、获得部分发育相关及膜蛋白基因基础上，利用RNA-Seq、基因芯片及RT-PCR技术，对模拟不同宿主环境发育早期裂头蚴进行基因表达差异分析，筛出不同模式发育相关基因，并对其中部分具有表皮受体特性（跨膜蛋白）基因进行鉴定及功能研究。结果可获得裂头蚴不同发育模式关键基因，探索研究寄生虫宿主选择性发育研究新的方法及领域，筛选出有效的疫苗/药物靶分子，具有重要的理论意义及应用前景。

曼氏迭宫绦虫（Sm）裂头蚴对宿主有严格的选择性，在终宿主犬/猫肠道内发育为成虫，在人体肠道内则不发育而致裂头蚴病，其机制尚不清楚。我们认为其本质源于虫体表皮受体（膜蛋白）在受宿主胆汁等环境因素刺激下，启动了不同的发育基因及发育模式。因此对不同宿主环境发育早期裂头蚴进行基因表达谱差异分析，可获得不同发育模式相关基因，使从分子水平研究裂头蚴宿主选择性发育机制成为可能。本课题拟利用转录组测序、基因芯片及RT-PCR等技术，对模拟不同宿主环境发育早期裂头蚴进行基因表达差异分析，筛出不同模式发育相关基因，并对其中部分基因进行鉴定及功能研究，探索研究寄生虫宿主选择性发育研究新的方法及领域。主要结果如下：1）不同宿主环境发育早期裂头蚴转录组测序因故数次未果，该工作仍在继续中；2）应用Solexa RNA的paired-end测序，完成Sm成虫转录组测序工作，共获得40331个转录本及32221条Unigene，对所获Unigene进行了基因注释、KOG分类、GO分析、Pathway分析、基因表达丰度计算等分析，为该物种基础研究及应用研究提供丰富的生物信息资源及基础数据；3）通过对转录组测序结果分析及文献查阅，筛选出与生物体发育分化及细胞发育密切相关的基因及其他重要功能基因多条；4）对部分基因的研究结果表明，Smenolase、SmTCTP主要定位于生殖系统，可能与生殖发育密切有关；重组SmTCTP蛋白可诱导小鼠产生显著的免疫保护作用，提示SmTCTP可能是潜在的候选疫苗分子；SmLAP、SmCaMKI、SmTSP16-L重组该蛋白具有良好的免疫原性和抗原性，是较好的免疫诊断候选分子。