弓形虫机会性致病的调控机制研究

弓形虫是一种重要的食源性人兽共患病病原，其机会性致病的生物学基础是速殖子与缓殖子的相互转化，目前对相互转化的调控机制尚不清楚。在已完成的国家自然科学基金资助下，申请者已成功构建了速殖子与缓殖子相互转化的体内外模型和反求遗传学技术平台。在此基础上，本项目拟：⑴克隆速殖子和缓殖子期特异表达基因的启动子序列，分析鉴定与期特异表达相关的片段和序列及其调控机制；⑵应用表观遗传学研究方法，对比分析速殖子和缓殖子期特异表达基因启动子区域的组蛋白修饰和染色质异构情况及其与相关基因特异表达的关系；⑶采用Solexa技术对速殖子和缓殖子的小RNA进行深度测序，运用生物信息学方法对其构成特征及期特异表达谱进行全面分析，并进一步探讨miRNA与mRNA表达的对应联系和调控关系。项目目标是：掌握弓形虫速殖子和缓殖子基因特异表达的调控元件和功能，阐明弓形虫机会性致病的生物学调控机制，为弓形虫病的防治提供指南。

本课题已完成的主要工作有：⑴分析了弓形虫速殖子和缓殖子期特异表达基因启动子序列构成和特征，确定了不同期特异基因启动子的功能区，掌握了其序列构成及特征，并观察了其对基因表达和转化的影响。⑵测序分析了弓形虫速殖子和缓殖子全基因组DNA的甲基化，在速殖子基因组序列中共检测到2660个甲基化位点，以mCG为主；缓殖子序列中mCG只有227个，ME49与VEG基因组变异区是速殖子甲基化的高发部位。⑶对弓形虫速殖子和缓殖子中小RNA进行了深度测序，运用生物信息学方法对其构成特征及期特异表达谱进行了全面分析，并进一步对速殖子与缓殖子中差显表达的miRNA进行了功能研究。（4）对比分析了弓形虫速殖子和缓殖子的转录组，与缓殖子表达谱比较，速殖子中2205个基因上调和1778个基因下调，速、缓殖子间基因表达数和量的巨大差异，说明了不同时期的弓形虫在相同的基因背景下发生了巨大的改变。(5)研究了弓形虫RNA结合蛋白TgPuf1的特征及功能。(6)研究了弓形虫精氨酸甲基转移酶5(PRMT5)的特征及功能。. 目前本项目已公开发表研究论文10篇，其中SCI论文6篇；在国内外学术会议交流研究论文12篇；另外尚有4篇英文论文已投稿或正在撰写之中。通过本课题研究，已培养博士研究生3名、硕士研究生4名，其中一名研究生尚得到广州市菁英计划资助到美国宾夕法尼亚州立大学联合培养两年。邀请美国CDC的肖立华研究员以及宾夕法尼亚州立大学的崔立旺教授来访，陈晓光也赴美参加了“12th International Workshop on Opportunistic Protozoan”，并去美国CDC和宾夕法尼亚州立大学进行了学术交流。. 总体来讲，本课题已按计划完成了预定的研究内容，达到了预期目标。