微生物学：クリプトスポリジウム属原虫の生活環の転写制御

寄生性のクリプトスポリジウム属（Cryptosporidium）原虫は、幼児の下痢性疾患の主な原因であり、慢性栄養不良の原因および結果である。この原虫に対するワクチンはなく、治療選択肢も限られている。この寄生虫は腸細胞に感染し、そこで無性複製と有性複製を行い、この両方が継続的な感染と伝播に不可欠である。しかし、その分子機構はいまだほとんど解明されていない。今回我々は、単一細胞RNA塩基配列解読を用い、培養および感染動物においてCryptosporidium parvumの全生活環の遺伝子発現プログラムを明らかにする。我々の知見から、一般的なモデルとは異なり、無性I型メロント、雄性ガモント、雌性配偶子という3つの細胞内段階のみが裏付けられた。我々は、各段階における構成要素の組み立てのための、高度に編成されたプログラムを明らかにした。基礎となる調節ネットワークを調べた結果、遺伝的な性決定をしない原虫において、転写因子Myb-Mが雄の運命を最も早く決定する因子であることが分かった。この因子の条件付き発現は、発生プログラムよりも優先され、広範な雄性化を誘導するのに対し、条件付き欠失では雄性発生が起こらなくなる。これらはどちらも、感染に大きな影響を及ぼした。段階特異的遺伝子の大規模なセットにより、寄生虫の性と生活環進行を理解し、操作し、破壊することで、ワクチンや治療法の開発を進展させる機会がもたらされた。

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