저자는 공개할 것이 없습니다.

더 나은 모스키토 구축 : a. gambiae 및 a. aegypti 모기에 말라리아와 뎅그열 발열 저항을 사용 유전자를 확인

이 인터뷰에서, 조지는 Plasmodium falciparum Dimo​​poulos 및 뎅그열 바이러스 감염을 방지하기 위해 모기에 의해 사용되는 생리적 메커니즘에 초점을 맞추고 있습니다. 설명이 방법은 주요 내화물 유전자에 대해 제공됩니다, 벡터 병원균에 대한 저항력을 부여하는 그 유전자는, 모기에 식별 방법과이 지식은 말라리아 기생충이나 뎅그열 바이러스를 가지고 수없는 유전자 변형 모기를 생성하는 데 사용할 수 있습니다.

더 나은 모스키토 구축 : A. gambiae 및 A. aegypti 모기에 말라리아와 뎅그열 발열 저항을 사용 유전자를 확인

In this interview, George Dimopoulos focuses on the physiological mechanisms used by mosquitoes to combat Plasmodium falciparum and dengue virus ...

저는 조지 디모풀로스입니다. 저는 존스 홉킨스 공중 보건 대학의 말라리아 연구소(Malaria Research Institute)의 분자 미생물학 및 면역학과 조교수입니다. 제가 속한 연구팀은 말라리아를 옮기는 모기와 감비아에 대해 연구하고 있으며, 말라리아 기생충을 죽이는 데 관여하는 모기의 선천성 면역 체계에 특별한 관심을 가지고 모기의 분자 생물학을 연구하고 있습니다.우리는 이 면역 체계가 어떻게 기능하는지, 그리고 어떤 유전자와 분자가 기생충을 죽이는 데 중요한지 이해하고 싶습니다. 우리는 이 시스템의 생물학을 이해함으로써 미래에 말라리아 통제 전략을 개발하는 데 지식을 사용할 수 있을 것이라고 믿습니다. 말라리아는 세계에서 가장 심각한 질병 중 하나입니다.그것은 정말로 영원히 인류와 함께 해 왔으며, 우리가 여전히 그것을 가지고 있다는 것은 부끄러운 일입니다. 말라리아는 매년 4억 명을 감염시키고 200만 명을 사망시키는데, 대부분 사하라 사막 이남 아프리카 지역에서 발생하지만, 남미와 아시아의 다른 개발도상국에서도 발견됩니다. 따라서 말라리아는 오듐(odium) 속의 원생동물 기생충에 의해 발생하며, 인간 말라리아를 유발할 수 있는 4가지 오듐 종이 있습니다.그 중 가장 중요한 것은 plasmodium falciparum입니다. Plasmodium falciparum 은 주로 anos 속에 속하는 모기에 의해 전염되며, 사하라 사막 이남 아프리카에서 말라리아 전염에 가장 중요한 매개체 모기는 Ous Gambia Species Complex에 속하며 주로 아프리카의 사하라 사막 이남 지역에 분포합니다. 뎅기열 바이러스는 얇은 바이러스이며 대부분 모기 Iida gti에 의해 전염됩니다.지리적 분포는 말라리아와 매우 유사합니다. 우리는 아메리카 대륙, 동남아시아 및 아프리카에서 그것을 발견합니다. 뎅기열 바이러스는 출혈열을 일으킵니다.약 25억 명의 사람들이 뎅기열 바이러스에 감염될 위험에 처해 있으며, 이 바이러스는 수백만 명의 사람들에게 출혈열을 일으킵니다. 해마다. 뎅기열은 지난 10년 동안 가장 심각한 매개체 매개 질병 중 하나로 부상했습니다. 따라서 말라리아 기생충은 인간 숙주와 인간 숙주 사이에서 전염되는 모기 매개체 모두에서 복잡한 수명 주기를 가지고 있습니다.제 연구팀은 모기를 통한 말라리아 전염의 생물학을 연구하고 있습니다. 이제 모기가 감염된 혈액 가루를 섭취하면 plasmodium falciparum 기생충도 섭취하게 됩니다. 기생충의 배우자 세포는 중장에서 수정되어 혈액 섭취 후 18-35시간 후에 MT 타일을 생성하거나 친족이 됩니다.이러한 Orkin의 욕구는 여기에서 모기의 내장 상피를 침범할 것입니다. 대부분의 Orkin은 모기의 면역 체계에 의해 죽습니다.이 단계에서, 그리고 이것이 우리가 연구에 집중하고 있는 곳이며, 이것은 또한 또는 kinine의 컨포칼 현미경 이미지이며, 중간 장을 통과할 수 있는 또는 kinine은 여기 기저 쪽에 낭종을 형성하고, 이 낭종 내에서, 수천 개의 포자암 단계 기생충이 발달할 것이며 이러한 POR의 넓은 단계는 모기가 혈액 식사를 한 후 15일 이내에 이동하여 살리 땀샘으로 이동하고 살리 땀샘에서 스포로조이트는 새로운 숙주로 전염될 수 있습니다. 모기의 면역 체계는 또한 모기의 헤모 씰에서 방출되는 이 단계에서 스포로조이트를 죽이는 데 관여합니다.모기 게놈은 최근에 2002년에 순서가 정해졌고, 이것은 저희가 비발한 분자 생물학과 유전체학 소위 microarrays에 감염의 다른 조건에 모든 모기, 대략 14, 000의 유전자의 유전자 표정을 공부하기 위하여 공구를 개발하는 것을 허용했다. 우리가 몇 년 전에 개발한 이 마이크로어레이에는 모기의 전체 전사체, 그 당시 알려진 모든 모기 유전자, 그리고 플라스모디움 기생충 유전자가 포함되어 있습니다. 따라서 우리는 감염 중에 모기와 기생충 모두의 유전자 활동을 동시에 분석할 수 있습니다.일단 활성화된 유전자를 확인하면, 모기가 플라스모디움 기생충에 감염되었을 때, 우리는 이 유전자들이 기생충을 죽이는 데 관여하는지 여부를 테스트해야 하는데, 우리는 RNA 간섭 유전자 침묵(RNA interference gene silencing)이라는 방법을 통해 이를 수행합니다. 우리는 기본적으로 우리가 표적으로 삼고자 하는 유전자에 RNA를 주입하는데, 이 이중 가닥 RNA는 우리가 표적으로 삼는 모기에 있는 유전자의 mRNA를 분해할 것이고, 따라서 이 유전자들은 단백질을 생산하지 않을 것입니다. 그런 다음 우리는 모기를 기생충으로 감염시킬 것입니다.이제 우리가 모기의 특정 유전자를 침묵시키거나 비활성화하고 이러한 침묵에 따라 기생충은 치료되지 않은 모기에서 정상보다 더 높은 감염을 일으킬 수 있습니다. 그것은 이 유전자가 어떤 식으로든 말라리아 기생충을 죽이는 데 사용된다는 것을 암시한다. 그리고 이것은 유전자가 모기의 기생충을 죽이는 데 관여하는지 여부를 테스트하기 위해 사용하는 주요 방법입니다.대부분의 플라스모디움 기생충은 모기에서 죽임을 당하며, 우리는 선천면역 체계의 모기가 이러한 살해에 주로 책임이 있다는 강력한 증거를 가지고 있습니다. 우리 실험실과 공동 연구자 실험실은 이것에 관여하는 다양한 유전자를 확인했습니다. 오듐 사멸, 유전적으로 선택된 모기 균주도 존재하는데, 이는 타고난 면역 방어 메커니즘을 통해 중장의 모든 기생충을 죽이기 때문에 말라리아를 전염시키지 않습니다.모기는 기생충을 표적으로 삼는 다양한 구성 요소와 메커니즘을 가지고 있는 것으로 보이며, 오늘날 가장 큰 과제는 이러한 기능이 어떻게 작용하는지, 그리고 이를 조작하여 저항성 모기를 개발할 수 있는지 이해하는 것입니다. GTI 모기는 뎅기열 바이러스 감염을 통제하기 위해 끔찍한 감비아가 통제된 오듐 감염을 사용하는 것과는 다른 메커니즘을 사용하고 있습니다. 이집트 모기는 모든 진핵생물과 마찬가지로 RNA 간섭이라고 하는 RNA 의존적 방어 메커니즘을 가지고 있습니다.기본적으로 분해된 바이러스의 RNA를 표적으로 삼을 수 있는 방어 메커니즘이며, 이러한 방식으로 바이러스 감염으로부터 스스로를 보호합니다. 우리는 이 방어 메커니즘을 이해하려고 노력하고, 바이러스에 내성이 있는 모기를 생성하기 위해 어떻게 조작할 수 있는지 이해하려고 합니다. 지난 10년 동안 분자생물학은 매우 극적인 발전을 이뤘는데, 주로 방법론적 발전으로 인해 연구 속도가 엄청나게 빨라졌습니다.주요 발전 중 하나는 전체 게놈의 높은 처리량 염기서열분석을 가능하게 한 염기서열분석 기술입니다. 이러한 기술 덕분에, 우리는 이제 감비아와 A, 이 gyp 모기 게놈의 염기서열을 완전히 분석할 수 있게 되었습니다. 이를 통해 감염 통제에 관여하는 유전자를 이전보다 훨씬 쉽게 식별할 수 있습니다.기능 유전체학 분야의 또 다른 매우 중요한 발전은 마이크로어레이를 사용한 고처리량 유전자 발현 분석입니다. 마이크로어레이는 수천 개의 DNA 조각이 고정되어 있는 작은 유리 슬라이드이며, 우리는 이러한 소위 DNA 칩을 사용하여 매우 많은 수의 유전자에 대한 유전자 발현을 모니터링할 수 있습니다. 이 분야에서 매우 중요한 또 다른 발전은 RNA 간섭 유전자 침묵 방법론으로, 이를 통해 유전자를 표적으로 삼고 모기에서 비활성화할 수 있으며, 이를 통해 소위 역 유전학 접근법을 사용하여 유전자 기능과 관심 유전자가 기생충을 죽이는 데 얼마나 중요한지를 연구할 수 있습니다.우리와 우리의 공동 연구자들이 대부분의 연구를 수행한 모기는 30년 동안 실험실 조건에서 유지되어 온 모기 식민지 생물에서 온 것입니다. 지금. 이 모기는 분명히 우리가 자연에서 발견하는 모기와 상당히 차별화되었습니다. 자연의 모기는 실험실에서 가지고 있는 매우 안정적인 조건에 비해 현장에서 많이 다른 다양한 미생물 및 기타 매개변수로부터 지속적인 선택적 압력을 받고 있습니다.따라서 우리의 연구가 들모기에 대해 직접 수행된다면 훨씬 더 유익할 것이라고 주장할 수 있습니다. 하지만 안타깝게도 그렇게 하기가 쉽지는 않습니다. 앞서 말했듯이 우리는 현장에 인프라가 없으며 현장에서 모기를 수집하고 그 모기에서 군체를 개발하는 것도 매우 복잡합니다.그러므로, 오늘날 우리가 가지고 있는 최고의 생물학적 모델은 실험실 모델이지만, 물론 우리는 어느 시점이 되면 현장에 가서 실험실 모기와 함께 우리의 발견에서 나온 주요 발견을 검증하고 확인해야 할 것입니다. 우리는 모기 방어 시스템이 이 곤충이 전염시키는 인간 병원체를 죽이는 데 관여한다는 것을 알고 있습니다. 이제 우리가 어떻게 이러한 살생이 일어나는지, 어떤 유전자가 관련되어 있는지, 어떤 메커니즘이 관련되어 있는지 이해할 수 있다면, 우리는 잠재적으로 그것들을 조작하고 그 조작을 사용하여 병원체를 전염시킬 수 없는 유전자 변형 모기를 개발할 수 있습니다.일단 우리가 유전자 변형 모기를 개발하게 되면, 우리는 어떻게 하면 실제로 이 모기를 현장에 도입하고 감염되기 쉬운 모기에 대항하는 지배적인 종으로 만들 수 있을지 생각하기 시작할 수 있습니다. 이를 달성하기 위해 널리 논의되어 온 한 가지 전략은 기본적으로 자연 개체군에 내성 유전자, 즉 모기가 병원체에 저항력을 갖도록 하는 유전자를 퍼뜨리는 것이며, 이는 소위 유전적 구동 메커니즘을 통해 달성되어야 합니다. 그리고 오늘날 많은 연구가 그러한 유전적 욕구 메커니즘의 개발에 집중되고 있습니다.물론, 자연에서 모든 종류의 유전자 변형 생물체를 방출하기 위해 고려해야 할 많은 윤리적 고려 사항이 있습니다. 유전자 변형은 현장에서 항상 자연적으로 발생한다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 세 가지 돌연변이는 거의 없으며, 우리가 병원체를 더 잘 전염시키거나 다른 바람직하지 않은 특성을 가진 모기로 끝날 것이라고 믿을 만한 근거는 거의 없습니다.일어날 수 있는 최악의 상황은 병원체가 어느 시점에서 이 유전자 변형 모기에 대한 내성을 갖게 되는 것이며, 물론 우리는 유전자 변형 모기를 현장에 풀어 놓는 것에 대해 생각하기 전에 많은 현장 테스트와 많은 실험실 테스트를 수행해야 합니다. 우리는 또한 사람들에게 이러한 통제된 전략에 대해 교육하고 모든 사람이 편안함을 느끼고 이러한 유형의 전략에 동참하도록 해야 합니다. 모기 매개체에서 병원체를 차단하는 것을 기반으로 한 질병 통제 전략을 달성하기 위해 우리에게는 여전히 많은 장애물이 있습니다.이러한 장애물 중 일부는 우리가 해결해야 하는 기술적 문제, 실험적 문제와 관련이 있습니다. 예를 들어, 한 가지 장애물은 유전자 구동 메커니즘, 즉 이러한 저항성 유전자가 개체군에 효율적으로 퍼질 수 있는 메커니즘의 개발입니다. 질병 매개체의 생물학이라는 과학 분야는 지난 10년에서 15년 동안 충격적인 진전을 이뤘는데, 이는 주로 곤충 병원체 상호 작용의 생물학에 대한 이해가 실제로 제어 전략을 개발하는 데 도움이 될 수 있다는 인식에 기인합니다.그리고 이러한 인식은 이 분야의 연구를 위한 자금 증가로 이어졌습니다. 매개체 병원체 상호 작용의 생물학을 이해하고 이 생물학을 사용하여 질병을 통제하기 위한 전략을 개발하는 방법을 이해함으로써 우리가 달성한 추진력을 유지하고 임무를 완수할 수 있도록 이 자금 지원을 계속하고 헌신을 계속하는 것이 매우 중요합니다.

building-better-mosquito-identifying-genes-enabling-malaria-dengue

Research

JoVE Journal

Biology

Building a Better Mosquito: Identifying the Genes Enabling Malaria and Dengue Fever Resistance in A. gambiae and A. aegypti Mosquitoes

Johns Hopkins University.  이 인터뷰에서, 조지는 Plasmodium falciparum Dimo​​poulos 및 뎅그열 바이러스 감염을 방지하기 위해 모기에 의해 사용되는 생리적 메커니즘에 초점을 맞추고 있습니다. 설명이 방법은 주요 내화물 유전자에 대해 제공됩니다, 벡터 병원균에 대한 저항력을 부여하는 그 유전자는, 모기에 식별 방법과이 지식은 말라리아 기생충이나 뎅그열 바이러스를 가지고 수없는...

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