Биологи изучили ДНК одноклеточных паразитов, вызывающих малярию и токсоплазмоз, и раскрыли общий для всех них механизм проникновения в клетки организма-хозяина, что поможет избавить многих хозяев кошек от инфекции этими одноклеточными, меняющими их поведение, говорится в статье, опубликованной в журнале Cell.

"По каким-то непонятным причинам никто никогда основательно не изучал то, какую роль исполняют различные гены в ДНК любого паразита-споровика. Мы разработали метод, который позволил нам изучить работу всего их генома. Это гигантский шаг в деле изучения этих паразитов", — заявил Себастиан Луридо (Sebastian Lourido) из Массачусетского технологического института в Кембридже (США).

Токсоплазма (Toxoplasma gondii) — внутриклеточный паразит, обычно обитающий в кишечнике домашних кошек. На сегодняшний день, по оценкам американской CDC, свыше 60 миллионов жителей США заражены токсоплазмой. Широкая распространенность этого патогена среди питомцев и их хозяев заставила ученых обратить на него внимание в последние годы.

Оказалось, что токсоплазма способна менять поведение хозяина, вызывая необратимые изменения в работе мозга. Они делают мышей "бесстрашными" при виде и запахе кошек, а людей — склонными к суициду и нерациональным поступкам, а также необъяснимым приступам ярости.

Луридо и его коллеги выяснили, какие клеточные механизмы этот паразит и его ближайшие родичи, в том числе и малярийный плазмодий, возбудитель малярии, используют для проникновения в клетки мозга и другие ткани тела человека, которые они заражают, используя новую и крайне популярную технологию редактирования генома — CRISPR/Cas9.

Как рассказывают ученые, предыдущие попытки использовать этот геномный редактор на малярийном плазмодии и токсоплазме проваливались, так как "включение" фермента Cas9 в момент редактирования их ДНК приводило к гибели клеток паразита. По этой причине команде Луридо пришлось создать новую версию этой системы, активность белка Cas9 в которой ограничивалась искусственно при помощи "ловушек-муляжей" из РНК, которые нейтрализовали его лишние молекулы.

Благодаря этому "апгрейду" CRISPR/Cas9, ученые смогли попеременно отключить все 8 тысяч генов, содержащихся в ДНК токсоплазмы, и изучить роль и функции каждого из них. В общей сложности им удалось выделить примерно две сотни участков ДНК, игравших важную роль в проникновении паразита в человеческие ткани и его выживание внутри пораженных клеток.

Один из этих генов, который ученые назвали CLAMP ("зажим" по-английски), отвечает за сам процесс проникновения паразита внутрь клетки. Его удаление или подавление его работы в клетках токсоплазмы и малярийного плазмодия привело к тому, что они потеряли способность проникать в кровяные тельца и размножаться внутри них.

Этот ген, как считают ученые, может стать главной мишенью для лекарств, которые помогут владельцам кошек и жителям тропических стран защищать себя от заражения токсоплазмозом и малярией.

https://ria.ru/science/20160901/1475841337.html