Gesundheit

Malaria-Parasiten Zecken zu seiner eigenen inneren Uhr

Wenn eine person bekommt malaria, rhythmischen Tanz findet in Ihrem Körper. Die Krankheit verräterische Zeichen—zyklischer Fieber und Schüttelfrost—verursacht durch die aufeinanderfolgenden Bruten des Parasiten Multiplikation in sync im inneren der roten Blutkörperchen, dann platzt unisono alle paar Tage.

Nun, eine Studie zeigt, dass auch beim Anbau außerhalb des Körpers, die malaria-Parasiten können noch immer höher schlagen.

Die Berichterstattung in der Mai-15-Ausgabe der Zeitschrift Science, Forscher haben aufgedeckt, Rhythmen in der Parasiten-gen-Aktivität, die verlassen sich nicht auf die Zeit Signale von der host -, sondern koordiniert werden innerhalb des Parasiten selbst.

Die Ergebnisse zeigen, dass der Parasit, der malaria verursacht hat seine eigene Zeitmessung Maschinen; ein internes Metronom, dass die Zecken, die aus eigenem Antrieb und bewirkt, dass Tausende von Parasiten-Gene, die Rampe nach oben und unten in regelmäßigen Abständen.

„Malaria hat alle die molekularen Signaturen von ein Uhr“, sagte Duke Biologie-professor Steven Haase, der führende Autor der Studie.

Das Verständnis, wie die malaria die Uhr arbeitet möglicherweise an der Entwicklung von neuen Waffen gegen eine Krankheit, die tötet ein Kind alle zwei Minuten, und hat sich als zunehmend resistent gegen die vorhandenen Medikamente, Haase, sagte.

Haase hat Jahre damit verbracht, das Studium zellzyklen in der Hefe zu verstehen, steuert auf das timing von Ereignissen als einer Zelle wird zwei. Aber erst in jüngster Zeit wandte er sich an malaria. Die Arbeit wurde angeregt durch eine Frage, die leidige Wissenschaftler: wie die Parasiten halten Sie die Zeit?

Forscher haben lange bekannt, dass alle malaria-Parasiten innerhalb von einer infizierten person den Körper—Millionen von Ihnen—bewegen sich durch Ihre Zell-Zyklus an der gleichen Zeit. Sie dringen in die roten Blutkörperchen, vermehren sich und ausbrechen in synchronen Wellen, die Freigabe neuer Parasiten, dringen in andere rote Blutzellen, und der Kreislauf beginnt von neuem. Aber ob die Parasiten waren aktiv in die Koordinierung Ihrem eigenen Zeitplan, oder lediglich eine Antwort auf den täglichen zirkadianen Rhythmen, die von Ihren menschlichen Wirt, war ein Geheimnis.

In der neuen Studie, die Wissenschaftler wuchsen die vier Stämme des malaria-Parasiten Plasmodium falciparum im menschlichen roten Blutkörperchen, die im Labor, wo Sie wurden isoliert von den täglichen Schwankungen in Ihrem host Körpertemperatur, melatonin-Spiegel und andere körperliche Rhythmen.

Zusammen mit Kollegen vom Walter Reed Army Institute of Research, Florida Atlantic University und der Montana State University, das team zog den Parasiten‘ – RNA alle drei Stunden für bis zu drei Tage und sah Sie an, Wann die einzelnen gene aktiviert war und was seine Ebene der expression wurde.

Die Forscher stellten fest, dass, auch ohne Hinweise von einem host, all die Parasiten innerhalb einer bestimmten Belastung gehalten im Schritt. Etwa 90% der Gene, die Sie untersucht zu sein scheinen clock-gesteuert, steigende und fallende in einer vorhersagbaren Weise, und mit einer Sequenz wiederholt sich, über und über.

Analysen zeigen, dass der malaria-Uhr die Zeit hält genauso gut, wie der biologische Uhren Steuern den Schlaf-Zyklen, Stoffwechsel und andere circadiane Rhythmen beim Menschen und anderen Tieren, sagte der co-Autor Francis Motta, assistant professor für Mathematik an der Florida Atlantic University.

Das team der Ergebnisse werden unterstützt durch eine separate Studie von Mäusen mit malaria infiziert, außerdem erscheint in der Mai-15-Ausgabe der Wissenschaft, geführt von zirkadianen Rhythmen Experte Joseph Takahashi, ein HHMI Ermittler an der University of Texas Southwestern Medical Center.

Während nur sehr wenig von malaria-Genom ähnelt clock-Gene in anderen Organismen, „es ist, wie die Gene angeordnet sind, in einem Netzwerk, das ist wichtig“, sagt Haase, sagte.

Andere biologische Uhren besteht aus einem Netzwerk miteinander verbundener Gene, die eingeschaltet werden, bis die Proteine, die Sie produzieren, beginnt der Aufbau. In einer chemischen feedback-Schleife, die eine höhere Konzentration von Proteinen wirkt dann Herunterfahren die Gene, die Sie gemacht haben.

Als nächsten Schritt, das team ist auf der Suche, ob es irgendeine Verbindung zwischen der malaria Uhr und die Uhr tickt im inneren der Zellen des menschlichen Immunsystems.

Das denken ist, dass Parasiten, die in der Lage zu antizipieren, wenn Ihre host-Verteidigung voraussichtlich können passen Sie den Zeitpunkt Ihrer Flucht aus roten Blutkörperchen, möglicherweise, indem Sie Ihnen einen Rand über mehr rhythmisch herausgefordert Kollegen.