课题基金 / 基金详情

东方巴贝斯虫对宿主特异性致病的差异机制研究

批准号:
31930108
项目类别:
重点项目
资助金额:
298.0 万元
负责人:
赵俊龙
依托单位:
学科分类:
兽医寄生虫学
结题年份:
2024
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
赵俊龙

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
寄生虫宿主差异性机制一直是寄生虫学研究的热点。巴贝斯虫是红细胞内专性寄生虫,大多数巴贝斯虫具有宿主特异性。我们前期研究发现牛巴贝斯虫可以感染黄牛和水牛,而东方巴贝斯虫仅感染水牛,这一差异为我们寻找巴贝斯虫对宿主特异性致病机制提供了条件。为此本研究以仅感染水牛的东方巴贝斯虫为研究对象,一方面建立牛巴贝斯虫基因组文库,将文库通过CRISPR/Cas9转入东方巴贝斯虫中,筛选可在黄牛红细胞中稳定培养的虫株从而获得导致宿主特异性致病的关键因子;另一方面通过建立红细胞cDNA文库,用全虫抗原孵育文库筛选特异的红细胞受体,利用Far-western钓取与红细胞互作的虫体抗原,通过双分子荧光系统、粘附和抑制实验、红细胞花环实验等验证虫体蛋白在虫体感染水牛过程中的作用。从而鉴定东方巴贝斯虫入侵水牛红细胞的关键虫体蛋白和宿主受体,阐明巴贝斯虫对宿主特异性致病的机制,从而为揭示寄生虫宿主特异性的机制提供依据。
英文摘要
The molecular mechanism that determines host specific pathogenesis is always a hot topic in the parasitology research field. Babesia is an apicomplexan parasite that only infected RBCs. There are over 100 species of Babesia have since been identified from livestock, wild and domestic vertebrate animals and occasionally humans. However, most Babesia species can only infect specific host, such as Babesia orientalis only infects water buffalo while Babesia bovis infects both water buffalo and cattle. The host specificity of B. orientalis and B. bovis provide convenience to study the mechanism of why Babesia can only obligated infect specific host RBC. Based on the work from our group and others, we select B. orientalis as study object. In order to identify RBC receptors, a water buffalo RBC cDNA library will be established and screened by using the lysis of B. orientalis. Far-western blot will be performed to identify parasite receptors which interact with the RBC ligand. In order to study the characteristic and functions of the parasite receptors, LC/MS, biomolecular fluorescence complementation (BiFC), adhesion and inhibition assay will be performed. On the other hand, we will establish a B. bovis genome library. The library will be transfer into B. orientalis by using CRISPR/Cas9, and the parasites will be cultured in water buffalo RBC system and cattle RBC system, respectively. In order to identify key factors of the specific pathogenesis of Babesia, the colonies which can be stably cultured in cattle RBC will be selected and subjected to genome sequencing. The biological function of the identified parasite proteins and RBC receptors will be characterized. This study will systematically identified parasite proteins and RBC receptors which play key role during Babesia specific recognize host RBCs. Results from this study has significant implications in the molecular mechanisms of parasites host specificity.
寄生虫的宿主特异性一直是寄生虫学研究的热点,本项目针对巴贝斯虫的宿主特异性,从虫体和宿主两个方面入手,分别从虫体的体外培养、基因编辑、基因组测序与注释、基因组文库构建、关键虫体因子功能研究和宿主红细胞组学测序与分析、红细胞受体功能研究以及血红蛋白代谢通路研究等方面进行了系统性研究。研究成功建立了巴贝斯虫的体外培养体系,并优化为低血清/无血清培养体系,为后续研究提供了稳定的实验平台。筛选并鉴定了适用于巴贝斯虫的强启动子、荧光标签和药筛标签,建立了包括瞬时转染、同源重组稳定转染和条件性敲除系统在内的基因编辑技术平台,为探索宿主差异性致病关键因子的功能提供了技术基础。完成了两株巴贝斯虫的基因组测序和注释,构建了牛巴贝斯虫基因组文库,为基因组研究提供了重要数据。完成了10个关键虫体因子的功能研究,这些因子在虫体识别宿主细胞、入侵及适应内环境等过程中发挥作用,可能是巴贝斯虫差异性致病的关键。完成了水牛、黄牛和奶牛红细胞的组学测序和分析,鉴定了宿主红细胞组分差异,并完成了3个红细胞受体的功能研究,揭示了它们在虫体入侵宿主红细胞中的作用。对巴贝斯虫的血红蛋白代谢通路进行了研究,筛选到相关基因并构建了敲除虫株,对其功能和转录水平差异进行了分析。这些研究结果不仅丰富了对巴贝斯虫生物学特性的认识,也为巴贝斯虫病的防控提供了新的策略和理论依据。本项目共发表学术论文15篇,其中第一标注论文12篇,第三标注论文3篇。培养研究生9名,包括硕士3名,博士6名。课题执行期间项目骨干贺兰由副教授晋升为教授,先后主持国家青年拔尖人才支持计划、十四五国家重点研发计划青年科学家项目,获得2024年农业农村部神农青年英才称号。
巴贝斯虫无性生殖向有性生殖转化的分子调控机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    赵俊龙
  • 依托单位:
弓形虫顶质体中丙酮酸的代谢机制研究
  • 批准号:
    31872463
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    赵俊龙
  • 依托单位:
运输应激影响弓形虫速殖子与缓殖子转化的分子机制
  • 批准号:
    31372429
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    85.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    赵俊龙
  • 依托单位:
水牛源泰勒虫未定种的分类学及流行病学研究
  • 批准号:
    30972175
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    35.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    赵俊龙
  • 依托单位:
国内基金
海外基金