鞭打鞭虫基因组

学生们正忙着破译鞭虫的基因组
2017.10.08

采访

玛丽亚·杜克,惠康基金会桑格研究所

热带鞭虫鞭虫trichiura每年感染全球约5亿人,造成腹泻、营养不良和发育问题。目前还没有疫苗,治疗费用昂贵但效果很差。

为了找到解决鞭虫感染的新方法,剑桥威康基金会桑格研究所的科学家们一直忙于研究鞭虫的1.5万个基因,对寄生虫基因组进行测序和注释。但这是一项艰巨的任务,他们无法独自完成,所以他们从英国60多所学校招募了a - level学生来帮忙。Kat Arney采访了首席研究员Maria Duque以了解更多信息。

玛丽亚:我们非常幸运地从我们在丹麦的合作者彼得·内苏姆博士那里得知,他自己也感染了这种寄生虫。这使我们能够接触到非常好的材料因为我们可以接收到他肠道里的成年蠕虫我们可以对这些材料进行排序并产生一个更完整的新版本的基因组。因此,我们需要确定组成基因组的基因在哪里,哪些基因在哪里,正是在这项努力中,我们寻求学生的帮助,希望他们参与进来,真正找到基因在哪里。

凯特-那我就直说了吧。你有一个研究人员,他自己感染了这种寄生虫,所以你可以从寄生虫中获得DNA,并试图将所有的基因组合在一起。

玛丽亚-是的,但他最初的目的并不是给我们寄生虫材料。不幸的是他得了一种叫做牛皮癣的病。作为一种替代疗法,他让自己感染了这种寄生虫,以减轻这种疾病的症状。

为什么你要让这么多孩子参与这个项目?

玛丽亚:因为人类鞭虫寄生虫的基因组大约有15000个基因。所以有了基因组,你可以用计算机的算法标注基因,它会自动告诉你哪个基因在哪里。但不幸的是,当你使用电脑时,程序无法真正进入非常困难的基因并手动管理这些基因。因此,在这里,人类需要真正有一个非常好的基因组组装,才能真正精确地注释基因,在这里,有大量的学生将真正帮助我们。

凯特:就像给基因组做注释说这是那个基因,这是那个基因,这看起来很复杂。小学生是如何做到这一点的呢?

Maria -你有一段序列它只是一些字母的混合它可能是ACGT但是它让这个序列告诉你的东西变得有意义。那么,你怎么能说在这个序列点上,你实际上会有一个基因的开始和结束,以及这个基因是如何组成的。

所以他们将使用名为阿波罗的软件,他们可以看到上面部分的DNA序列。然后他们就能看到基因的证据也就是我们对RNA测序后得到的数据。正是这些来自RNA的序列给你提供了基因结构的线索。所以,这不是关于哪个基因是什么,而是关于基因是如何组成和如何组织的。

凯特-所以我们要弄清楚什么是重要的,什么不是那么重要。

玛丽亚:没错。

Kat:你为什么要注释这个基因组?一旦你把所有的来龙去脉,基因组的点点滴滴都弄清楚了,你打算怎么做呢?

Maria:掌握寄生虫或病原体的基因组非常重要,因为当我们做实验来了解寄生虫如何感染以及它如何引起疾病时,这都是由于寄生虫表达的蛋白质,而了解哪些基因实际上是编码这种蛋白质的,这样就可以做更多的实验。例如,从寄生虫的基因组中移除该基因,然后研究当该基因缺失时寄生虫会发生什么。

我们现在可以在没有正确版本的基因组的情况下继续研究这种疾病,这样我们就可以详细了解寄生虫是如何侵入肠道的以及它是如何引起疾病的,这样就可以了解哪些基因是线索,我们就可以开发新的药物和疫苗来对抗这种疾病。

一群英国学生支持一种治疗热带疾病的新疗法,这真是太棒了。

玛丽亚:是的,太好了。激励新科学家是件好事,他们知道,在他们进入科学领域时,这种经历实际上会促进他们的发展。但他们知道在基因组注释的背后还有别的东西。事实上,我们真的想要对抗这种被忽视的热带病是有原因的。对我们来说,得到他们的帮助真的很重要。

凯特-我是来自威康基金会桑格研究所的玛丽亚·杜克,你可以在这里找到更多关于鞭虫项目的信息。

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