מלריה, הנגרמת על ידי טפילי apicomplexan של הסוג Plasmodium, היא המחלה טפילית האנושית הנפוצה ביותר, בעולם מדביק כ -200 מיליון אנשים בכל שנה וגורם למותם סביב 600,000 1. של חמישה מיני Plasmodium שלהדביק בני אדם, הרלוונטי ביותר למחלות של בני אדם הוא פ falciparum ופ vivax, בשל ההפצות שלהם נרחבות ופוטנציאל לסיבוכי מלריה חמורים. מחזור החיים של טפיל המלריה דורש זיהום של שני יתושים ובני אדם. כאשר יתוש נגוע נושך אדם, הטפילים לנסוע דרך מחזור הדם אל הכבד, שבו עגול של שכפול ראשוני מתרחש. לאחר merozoites קרע מhepatocyte המארח, הם להדביק תאי דם אדומים סמוכים, ייזום שכפול או מיני או מיני. השלב מיני של שכפול, שנמשך 48 שעות בפ falciparum, הוא המוקד של מחקר זה מאחר שהוא גם המקור של רוב malסימפטומים ואריה הוא סכמו בקלות במבחנה.
בעוד מספר יוזמות בריאות ציבור, לרבות טיפולים נגד מלריה השתפרו, יש מעט הפחית את הנטל של המלריה בעולם, את הופעתה המתמשכת של טפילים עמידים סמים מהווה בעיה עבור מאמצי שליטת מלריה. תחום אחד שיכול להציע גישות טיפוליות חדשות הוא המחקר על איך שונים וריאנטים גנטיים להקנות עמידות למלריה. באזורים נגועים מלריה, מגוון רחב של פולימורפיזם האריתרוציטים הם די נפוץ 2,3. מוטציות אלה, עם חרמשית להיות אולי הבולטים ביותר, הקשורים לעתים קרובות עם התנגדות משמעותית להתפרצות של זיהום המלריה סימפטומטי 4. המנגנונים שבאמצעותם הם גורמים אריתרוציטים להתנגד זיהום מלריה הם הבינו באופן חלקי. אריתרוציטים parasitized עם מוטציות המוגלובין כפופים להרס עצמי משופר באמצעות קשיחות משופרת סלולרית והתייבשות, שמזוהה עם פלישת ירד ב פ falciparum 5. אלל HBC משפיע גם על ביטוי חלבון על פני השטח כדורית אדומה ועם שיפוץ של שלד התא, עיכוב התפתחות טפילה 6,7 נוסף. לבסוף, פ falciparum גדל היטב במגל הומוזיגוטים (HBSS) אריתרוציטים 8,9 במבחנה, המצביעים על גורמי האריתרוציטים פנימיים של התנגדות מלריה. עם זאת, בעוד שכל מנגנונים אלה מופיעים לתפקיד, הם לא מסבירים באופן מלא את המנגנונים מאחורי התנגדות חרמשית למלריה.
סט פוטנציאלי אחד גורמי האריתרוציטים שיישארו הבין היטב הוא המאגר הגדול של הווה מירנה בתוך אריתרוציטים בוגרים. מיקרו RNA הוא RNA קטן קידוד-עישון, 19-25 NT בגודל, אשר מתווך תרגום ו / או יציבות של mRNAs היעד על ידי זיווג בסיס ב'UTR 3. הם היו מעורבים בשליטה של תגובות חיסוניים של יונקים, כוללים הדיכוי oו וירוס שכפול 10, והוצגו להקנות עמידות לוירוסים בצמחים הם גם הוכחו להסדיר כמה תהליכי האריתרוציטים, כוללים כדוריות דם אדום 11,12 וחילוף חומרי ברזל 13. מחקרים קודמים זיהו אוכלוסייה עשירה ומגוונת של miRNAs האריתרוציטים, ביטוי שהיה שינה באופן דרמטי בHBSS אריתרוציטים 14,15. מאז אריתרוציטים בוגרים חסרי שעתוק ותרגום פעילים, התפקיד הפונקציונלי של miRNAs כדורית אדומה אלה עדיין לא ברור. כתמורה חומרית משמעותית מתרחשת בין התא המארח ופ falciparum במהלך המחזור ההתפתחותי intraerythrocytic (IDC) 16, שהעריך כי פרופיל מירנה שינה בתוך אריתרוציטים HBS עשוי תורם ישירות להתנגדות מלריה תא פנימי.
מחקרים אלה הובילו בסופו לפיתוח של צינור לבודד, לזהות ותפקודי ללמוד את התפקיד של מירנה אדם בתוך מ 'טפיל alaria, פ falciparum, אשר ציין כי miRNAs אדם המארח / אלה סופו של דבר קוולנטית נתיך ולאחר מכן translationally להדחיק תעתיקי mRNA טפיל 17. זה סיפק דוגמא של התמלילים הראשונים בין מיני chimeric נוצרו על ידי טרנס שחבור ומפליל שהיתוך מירנה-mRNA זה יכול להיות מתרחש במינים אחרים, כוללים טפילים אחרים. כל mRNAs trypanosome הם עם אחוי-מנהיג (SL)-שחבור טרנס להסדיר את ההפרדה של תמלילי polycistronic 18. מאז פ falciparum חסר orthologs לדייסר / לפני 19,20, זה אפשרי, כי miRNAs כדורית אדומה לחטוף מכונות SL דומות בפ falciparum להשתלב גני המטרה. מחקרים שנעשה לאחרונה בפ falciparum יש למעשה הצביע על הנוכחות של 5 רצפים 'מנהיג אחוי 21. מחקר זה מפרט את השיטות שהובילו לגילוי של תמלילי היתוך אנושי-טפיל מירנה-mRNA, כולל שני transcriptomic ותרגומיםטכניקות רגולציה tional. המטרות הכללית של שיטות אלה הן לחקור את ההשפעות של RNA הקטן בפוטנציאל ויסות הגנים, פנוטיפים ותרגום של פ תמלילי falciparum.
זיהוי הראשוני של תמלילי chimeric אדם טפיל לסמוך על שימוש בטכניקות ניתוח RNA, כמו בזמן אמת PCR, רצף transcriptome ולכידת ספריית EST, שכלל שני RNAs כולל וקטן, ולא תוך שימוש בטכניקות שרק מבודדת RNA קטן. בידוד כל RNA יחד בבריכה אחת גדולה, ולא בנפרד, אפשר זיהוי של שני RNA הקטן אדם translocated בטפיל, כמו גם נוכחות של רצפי RNA הקטנים אלה כחלק מרצף גדול יותר. אז זה נדרש ניתוח של מצב התרגום של mRNAs ההיתוך אלה כדי לקבוע את ההשלכות התפקודיות של שילובים אלה.
בעוד מאמצים רבים באפיון הגנום של הטפילtranscriptome ד הוסיפה להבנת הביולוגיה של הטפיל 22-25, הרבה פחות ידוע על תקנת translational של transcriptome mRNA על פני מחזור החיים של פ falciparum 26. הבנה מוגבלת זו של proteome של הטפיל הפריעה שתי הבנה של הביולוגיה של הטפיל ואת היכולת לזהות מטרות חדשות עבור הדור הבא של תרופות נגד מלריה. פער בהבנה של הביולוגיה התאית של הטפיל זה נמשך במידה רבה בשל חוסר טכניקות נאותות לחקור רגולציה translational בפ falciparum. נייר האחרון אחד תאר את השימוש בfootprinting ריבוזומלי של פ falciparum כדי לקבוע את מצב התרגום העולמי 21. אחת מדידה מבוססת היטב של פוטנציאל translational של תמלילים היא מספר הריבוזומים קשורים נקבעים על ידי polysome פרופיל. עם זאת, כאשר טכניקה זו מיושמת לפ falciparum </ Em>, זה לא יכול לשחזר את רוב polysomes ולוכד בעיקר monosomes. לאחרונה, מספר קבוצות 27,28 אופטימיזציה פ טכניקות polysome falciparum ידי lysing כדורית אדומה וטפיל בו זמנית לשמור על polysomes ולאפיין את תפוסת ריבוזומלי ופוטנציאל translational של טפילי מלריה אלה במהלך ההתפתחות מינית שלהם בתאים אדומים מארח 28.
באופן קולקטיבי, שיטות אלה להוכיח כי ההיתוך הנצפה של mRNAs מירנה והטפיל האנושי מודולציה תרגום חלבון טפיל של mRNAs ההיתוך אלה, שהודגם בשיטות שדווחו בעבר 27, והוא הקובע עיקרי של התנגדות מלריה בHBAs וHBSS אריתרוציטים 17. שיטות אלה יהיו שימושיות בכל מערכת מחפשת לזהות ופונקציונלי לחקור אירועי שחבור רנ"א, אם RNAs ההיתוך אלה נמצאים בפ falciparum או מערכות אחרות אוקריוטים.