Die durch Mücken übertragene Infektionskrankheit Malaria führte im Jahr 2020 zu etwa 241 Millionen klinischen Episoden und 627.000 Todesfällen. Bei kleinen Kindern und schwangeren Frauen, die in Gebieten leben, in denen die Krankheit endemisch ist, ist Plasmodium falciparum, die virulenteste und am weitesten verbreitete, häufigste Todesursache. und tödlicher menschlicher Malariaparasit.
Wissenschaftler sind daran interessiert, die Mechanismen zu verstehen, die die Genexpression in den verschiedenen Phasen des Lebenszyklus von P. falciparum regulieren, da dieses Wissen bei der Entdeckung neuartiger Malariatherapien hilfreich sein kann. Ein Schwerpunkt ihrer Forschung sind „lncRNAs“, das sind lange nichtkodierende Ribonukleinsäuremoleküle, die in Zellen von Eukaryoten vorkommen – Organismen, deren Zellen einen Zellkern haben. Viele nichtkodierende RNAs werden mit Krebs und neurologischen Erkrankungen in Verbindung gebracht. LncRNAs regulieren auch die Genomstruktur und Genexpression.
Ein Team unter der Leitung von Karine Le Roch, Professorin für Molekular-, Zell- und Systembiologie an der University of California, Riverside, hat die Rolle von lncRNAs in P. falciparum untersucht und herausgefunden, dass eine lncRNA – lncRNA-ch14 – die sexuelle Differenzierung teilweise reguliert Geschlechtsbestimmung bei P. falciparum.
„Wir können jetzt auf spezifische lncRNAs abzielen, um das Fortschreiten des Lebenszyklus von P. falciparum, einschließlich der sexuellen Differenzierung, zu stoppen“, sagte Le Roch. „Wir haben Hinweise darauf gefunden, dass lncRNAs in P. falciparum in verschiedenen Zellkompartimenten verteilt sind. Abhängig von ihrer Lokalisierung spielen sie nachweislich eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Genexpression und dem Fortschreiten des Lebenszyklus des Malariaparasiten.“
Studienergebnisse erscheinen in Naturkommunikation.
Das Forschungsteam identifizierte 1.768 lncRNAs in P. falciparum, von denen 718 lncRNAs noch nie zuvor identifiziert worden waren. Das Team bestätigte, dass einige dieser neuartigen lncRNAS für den Lebenszyklusverlauf des Parasiten von entscheidender Bedeutung sind.
„Unsere Ergebnisse bringen neue Erkenntnisse über die Rolle von lncRNAs bei der Fähigkeit von P. falciparum, Malaria, Genregulation und sexuelle Differenzierung zu verursachen“, sagte Le Roch, der das Zentrum für Infektionskrankheiten und Vektorforschung der UCR leitet. „Dies kann neue Wege für gezielte Ansätze für Therapiestrategien gegen P. falciparum eröffnen, die darauf abzielen, den Lebenszyklus des Parasiten und seine sexuelle Differenzierung zu stoppen und die Übertragung des Parasiten auf Mücken zu blockieren.“
Die Forschung war eine Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der University of Washington, der Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health und dem Wellcome Sanger Institute.
Mehr Informationen:
Gayani Batugedara et al., Neue Erkenntnisse über die Rolle langer nichtkodierender RNA im menschlichen Malariaparasiten Plasmodium falciparum, Naturkommunikation (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-40883-w