旋毛虫种群遗传结构及功能基因定位研究

Current studies estimate that different species of parasites have certain differences on structure of antigens, the infectivity, drug sensitivity and epidemiological characteristics. However, no approved parasite-specific drugs, vaccines or diagnostic tools for Trichinella are presently available due to lacking of antigens with high sensitivity and specificity. This is largely due to the lack of uniform standard to the species identifications and further in-depth studies of molecular biology characteristics of Trichinella. Therefore, this study intends to establish a more accurate standard of classification of Trichinella spp. by genome-wide microsatellites identification. Meanwhile, the microsatellite genetic linkage maps for Trichinella spiralis will be constructed in this study. Further, according to the differences of temperature sensitivity and host specificity in different populations of Trichinella, we attempt to identify and position these functional genes in chromosome by using genetic hybridization technique. Therefore, the study is expected to provide a new insight into the development of new specific biomarkers, as well as candidates for drug and vaccine, and may also provide a basis for diagnosis, treatment and control of trichinellosis.

研究表明，寄生虫不同虫种之间的抗原结构特点、对宿主的侵袭力、耐药性及流行病学特征都存在差异，而旋毛虫目前尚未有严格统一的种群划分标准，这也是旋毛虫病至今难于诊断、预防和治疗的重要原因之一。此外，由于对旋毛虫分子生物学特征缺乏深入研究，尚未发现灵敏度高、特异性好的抗原分子也是另一重要原因。因此，本研究拟通过深入分析旋毛虫基因组，查找并验证具有遗传标志的微卫星位点从而建立旋毛虫较为准确的分类标准。同时构建旋毛虫高密度遗传图谱，并根据不同种群旋毛虫所具有的温度敏感差异性和宿主特异性利用遗传杂交技术，对决定温度敏感性和宿主特异性的功能基因进行定位，从而为发现旋毛虫新的特异性生物标记、疫苗候选分子以及特异药物靶标提供基础，也为旋毛虫病的诊断、治疗与预防提供科学依据。

寄生虫不同虫种之间的抗原结构特点、对宿主的侵袭力、耐药性及流行病学特征都存在差异，而旋毛虫目前尚未有严格统一的种群划分标准，这也是旋毛虫病至今难于诊断、预防和治疗的重要原因之一。此外，由于对旋毛虫分子生物学特征缺乏深入研究，尚未发现灵敏度高、特异性好的抗原分子也是另一重要原因。本研究通过深入分析旋毛虫基因组，共查找到旋毛虫基因组有6434条序列包含93140个微卫星位点，对部分微卫星进行筛选鉴定，共筛选出572个具有遗传多态性的微卫星位点，其中在两个虫株中具有完全不同等位基因的微卫星位点共104个，具有部分不同等位基因的微卫星位点共352个，具有相同等位基因的微卫星位点116个。利用筛选出的具有多态性的微卫星位点成功建立多重PCR方法，可对旋毛虫全部12个种和基因型进行种间鉴定，同时可对旋毛虫（T1）8个国内分离株进行种内鉴定，为完善旋毛虫种群划分标准提供可靠依据。选用亲缘关系较远的T.spiralis（T1）虫种中的ISS195（父本）和ISS534（母本）作为亲本，通过微卫星遗传多态性对杂交子代（F1）进行遗传分析，利用前期实验筛选获得的77对引物和98个杂交子代个体进行遗传多态性分析，成功构建旋毛虫遗传图谱，为旋毛虫基因组的完整拼接、基因识别、基因定位、基因克隆、分子标记辅助选择以及功能基因组研提供条件。进一步利用该遗传图谱对前期已经获得的杂交子代的基因组进行微卫星多态性分析，揭示每一代基因组遗传背景的变化过程，分析调控旋毛虫温度敏感性和宿主特异性的功能基因，为发现旋毛虫新的、特异性生物标记、疫苗候选分子以及特异性药物靶标提供新思路。本研究共发表SCI 论文7篇，英文国际会议论文（2篇），共培养博士研究生1名，硕士研究生2名（其中1名已毕业），部分论文获吉林省学术成果一等奖。