非洲布氏锥虫非编码小RNA研究

Trypanosoma brucei and its subspecies T.gambiense and T. rhodesiense are the pathogens of African human sleeping sickness and animal Nagana diseases. These pathogens not only are the important zoonoses recognized by WHO and OIE, but also are good model to understand the relationship between host and parasitic protozoan. The development and differentiation of T. brucei in domestic and wild mammalian hosts as well as in humans are the key steps for successful tranmission between mammalian host and blood sucking insect vector. However, the mechanims of these differentiation and development are still far to understand. More and more evidence demonstrated that non-coding small RNAs play critical biological function in the development and differentiation of eukaryotes. This project will be focued on using high-throughput sequencing technology to obtain the non-coding small RNAs of T. brucei and to identify the novel sources and function of non-coding RNAs and to understand their gene function related with the differentiation and regulation networks as well as the mechanism. Results from this project will not only provide strong molecular data to know the relationship between non-coding small RNAs and development /differenctiation of T. brucei, but also provide important data to understand the evolution of non-coding small RNAs in eukaryotes and to search novel coumpouds against African trypanosomosis caused by T. brucei and its subspecies.

布氏锥虫及其亚种(布氏锥虫冈比亚亚种和布氏锥虫罗得西亚亚种)是非洲人睡眠病和动物锥虫病的病原体，是WHO和OIE致力要在全球控制的重要人畜共患热带病病原体之一，也是国际学术界研究宿主与寄生原虫的重要模式物种。布氏锥虫在人体和哺乳动物体内的分化和发育是其成功传播的关键，但其分化发育的机理至今仍存在极大的争议。越来越多的研究表明，非编码小RNA在真核生物的分化发育中具有重要的生物学功能。本项目将利用大规模高通量技术测序布氏锥虫的非编码小RNA，建立小RNA数据库，寻找新型来源或功能的非编码小RNA，研究其与锥虫分化发育相关的基因功能及其调控网络，拟阐明锥虫分化过程的调控机理。研究结果将为揭示非编码小RNA与锥虫的分化发育关系提供确切的分子证据，并为研究新型的抗锥虫药，以及研究其它真核生物非编码小RNA的起源与进化提供重要参考。

布氏锥虫及其亚种是人睡眠病和动物锥虫病的病原体，是WHO和OIE致力要在全球控制的重要人畜共患热带病病原体之一，也是国际学术界研究宿主与寄生原虫的重要模式物种。布氏锥虫在人体和哺乳动物体内的分化和发育是其成功传播的关键，但其分化发育的机理至今仍存在极大的争议。我们利用大规模高通量技术测序分析布氏锥虫及其相关的寄生鞭毛虫的非编码小RNA，寻找新型来源或功能的非编码小RNA，研究其与分化发育相关的基因功能及其调控网络，并阐明其分化过程的调控机理。我们的研究结果发现非编码小RNA及其介导的基因在锥虫的分化发育中的确发挥着重要的生理作用。本项目的主要成果包括：（1）发现锥虫中心体蛋白3（Centrin 3）是维持其鞭毛内臂动力蛋白的稳定和细胞运动力的基础，研究结果2014年发表在Nature Communications，为深入研究centrin3在高等生物包括人的细胞病的发生提供了重要的理论依据；（2）基于非编码RNA的系统研究，我们发现与锥虫亲缘关系极为相近的贾第鞭毛虫，其内源性siRNASA和tRNA来源的小RNA在贾第虫分化发育中起到关键作用，证明非编码RNA在寄生原虫分化发育中的作用是广泛的，成果在2014年发表在PNAS；（3）基于非编码RNA的功能和基因的突变，我们提出原生动物也广泛存在恶性化的现象，为深入研究恶性化（癌症）的起源和发生提供了全新的思路，研究结果2015年发表在PNAS。此外，由于我们在寄生原虫非编码RNA研究的重要研究进展，我们应邀参编了由Springer公司出版的Non-coding RNAS and Inter-Kingdom Communication一书中的“Different Types of Small RNAs in Protozoa”(2016), 这是迄今为此有关原生动物小RNA最全面的总结和介绍的文章.