世界最常見的性傳播感染的基因秘密揭示

它的基因組與其全球流行程度相稱,至少與其人類宿主一樣大

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一種微生物,起源於人類腸道中常見的微生物,遷移到生殖器區域並繁殖,擴大了自身的大小和基因組的複雜性。《陰道毛滴蟲》的遺傳物質是其最接近的微生物同類的10倍,並且已確認的基因(26,000個)比其人類宿主還多。此外,根據1月12日《科學》雜誌上的一項研究,這種真核生物可能有多達34,000個尚未確認的基因,擁有迄今為止已測序的任何單細胞生物中最大的基因組。它恰好也是全球每年估計發生1.7億例滴蟲病病例的傳染源。

這個數字是世界衛生組織的一個近似值;儘管其流行,但大多數公共衛生機構,包括美國疾病控制和預防中心,都沒有追蹤這種感染,在美國,這種疾病困擾著至少八百萬人。然而,《陰道毛滴蟲》感染會增加對艾滋病毒的易感性,並導致一些婦女出現泡沫狀、有異味的分泌物。紐約大學基因組學家、該報告的主要作者簡·卡爾頓指出:“如果你的培養皿中飄出難聞的氣味,你就可以判斷它生長良好。”

但是,《陰道毛滴蟲》的有趣之處不僅僅在於它作為公共衛生剋星的角色。它的基因組也是迄今為止測序過的重複性最高的基因組。超過65%的遺傳資訊是重複的,而且這些副本非常接近。“它們只相差約3%,”卡爾頓說。“我們目前還沒有處理這種基因組的計算機演算法。它仍然是數千個片段。”事實上,事實證明,試圖從其組成部分中將基因組拼接起來非常困難。


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儘管如此,卡爾頓和她的團隊還是能夠拼接出至少 26,000 個基因。大多數基因參與幫助寄生蟲致病以及消耗其他細胞,範圍從周圍的良性細菌到人體自身的紅細胞和白細胞。但並非所有基因都有明確的用途。“它有 800 多個編碼表面蛋白的基因,這是一個龐大的數量,”卡爾頓說。“我們不知道為什麼。”

這種遺傳物質增殖的一個可能原因是,這種微生物只是在沿途添加了其一些鄰居的遺傳物質;至少有一個基因似乎在過去的某個時候從另一種細菌那裡交叉過來,使病原體首次能夠製造自己的氨基酸。研究人員推測,隨著《陰道毛滴蟲》大膽地從其在腸道中的祖先家園遷移到其在生殖器中的新領域,基因組的大小隨之膨脹,這種遷移也是完全神秘的。

一旦進入陰道或尿道,極具移動性的《陰道毛滴蟲》就會將其原本梨形的身體貼在壁上,並分泌蛋白質來破壞周圍的細胞,同時消耗周圍的有益細菌,以改變環境的整體酸度,使其更符合自己的喜好。這種多重不良習慣——以及當它扁平時表面積的膨脹——可能解釋了這種微生物基因組的大小。

要進一步瞭解其超大基因組的奧秘,還需要等待嘗試對近親進行測序,例如一種侵擾牛並可能經歷了類似遷移的近親。“我想對它進行測序,看看它是否具有相似的大小,這將是證明我們假設的一種方法,”卡爾頓沉思道。無論如何,《陰道毛滴蟲》開始受到這種常見禍害應有的關注。“這是最常見的非病毒性性傳播感染,比衣原體、梅毒或淋病更常見,”她補充道。“然而,它卻被忽視了,因為有些人沒有症狀,尤其是男性。”

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