Геномы паразитов шимпанзе раскрывают эволюцию человеческой малярии

Международная команда под руководством Беатрис Хан из Пенсильванского университета использовала метод селективной амплификации для секвенирования геномов двух видов плазмодиев — Plasmodium reichenowi и Plasmodium gaboni — из малых объёмов крови шимпанзе. Цель — найти ключи к эволюции и патогенности Plasmodium falciparum, самого смертоносного малярийного паразита человека. Результаты опубликованы в Nature Communications.

Африканские человекообразные обезьяны являются носителями как минимум шести видов плазмодиев подрода Laverania. Три из них, включая P. reichenowi и P. gaboni, паразитируют на шимпанзе, а три других, включая Plasmodium praefalciparum (предка P. falciparum), — на гориллах.

Ключевые выводы исследования:

• Низкое генетическое разнообразие P. falciparum: Геномы паразитов шимпанзе показали примерно в 10 раз больше генетического разнообразия, чем у человеческого паразита. Это указывает на «бутылочное горлышко» — резкое сокращение популяции — при переходе P. falciparum к человеку, вероятно, в последние 10 000 лет.
• Расширение генных семейств: У паразитов Laverania обнаружено расширение мультигенного семейства, отвечающего за ремоделирование эритроцитов. Этот процесс помогает паразиту уклоняться от иммунных клеток хозяина и очистки селезёнкой и является ключевым в патологии тяжёлой малярии у людей.
• Горизонтальный перенос генов: Обнаружен короткий участок генома, включающий два гена, важных для инвазии в клетки, который был горизонтально перенесён в геном предка P. falciparum от другого вида. Это необычное событие могло предрасположить паразита к заселению человека.

Метод селективной ампфикации, применённый к малярийным паразитам, позволил получить высококачественные геномные последовательности из малых количеств необработанной крови. Это открывает путь для изучения других некультивируемых видов плазмодиев, чтобы лучше понять механизмы взаимодействия паразита с хозяином и найти новые уязвимости для борьбы с человеческой малярией.