布氏锥虫血液型分化发育与动基体基因功能的关系

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。锥虫动基体基因组（相当于其他真核生物的线粒体基因组）的完整性在锥虫生活史不同时期的发育过程中具有重要的生物学功能。本项目将利用蛋白竞争性抑制技术研究布氏锥虫动基体基因组基因对血液型锥虫分化发育的作用，拟阐明它们在锥虫分化过程的调控机理。研究结果将为揭示动基体基因组基因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线粒体基因组基因与细胞的分化发育关系提供重要参考。

完整的锥虫动基体DNA(kDNA)基因组对其分化发育具有不可忽视的影响，因此失去kDNA或kDNA缺失的锥虫如伊氏锥虫和马媾疫锥虫都不能在媒介昆虫中发育。但是，核基因组(nDNA)中的相关基因对锥虫的发育同样起到重大作用。我们对布氏锥虫（Trypanosoma brucei）具动基体虫株的小分子RNA组做了大规模的测序分析，并通过大量的实验验证，发现在锥虫血流型的分化发育过程中，假基因来源的siRNA发挥重要的调控功能。这一研究成果揭示所谓的假基因并非没有功能的基因，而是在生物体生长发育的特定阶段对其发挥重要功能的基因。成果在PNAS发表后，马上被SCIENCE编辑作特别的评论，被认为是近年假基因研究的重大进展（Science, 2011，332：896）。锥虫动基体分裂的成功与否，直接关系到虫体的生长发育，我们对多种锥虫特异的驱动蛋白（Kinesins）在胞质分裂和形态的维持相互作用作了系统的研究，发现Tbkin-C和D在其中发挥重要的生物学功能。两蛋白的缺失将严重影响个体的正常分裂。这一成果极有可能发展成治疗锥虫的新的有效药物。