Малярийный паразит упаковывает генетический материал для путешествия от комаров к людям

Паразит, вызывающий малярию (Plasmodium), имеет не один, а два специализированных белка, которые защищают его матричные РНК (мРНК) — генетический материал, кодирующий белки, — пока паразит не обоснуется в новом хозяине (комар или человек). Исследование учёных из Университета Пенсильвании описывает эти два белка и раскрывает дополнительную роль одного из них в обеспечении РНК-опосредованного взаимодействия между паразитом, его комаром-переносчиком и человеком-хозяином. Исследование опубликовано 10 января 2018 года в журнале mSphere.

Паразит имеет сложный жизненный цикл, включающий стадии в комаре, печени человека и крови человека. Чтобы быть готовым к передаче, он заранее производит и упаковывает мРНК, которые понадобятся для синтеза белков в новом хозяине. Этот процесс называется трансляционной репрессией: специальные белки связываются с мРНК и предотвращают их трансляцию в белок.

Один из таких белков связывается с поли(А)-хвостом мРНК — повторяющейся последовательностью аденинов (A) на её конце. Это помогает сформировать комплекс белков и РНК, который "молчит", но готов к активации после передачи паразита. Большинство одноклеточных имеют один тип такого поли(А)-связывающего белка (PABP), а многоклеточные — два. В данном исследовании охарактеризованы два типа PABP у одноклеточного плазмодия, оба участвующие в регуляции трансляции.

1. Внеядерный PABP (уже известный): связывает и защищает поли(А)-хвост. Исследование показало, что он также может образовывать цепи даже без РНК, что потенциально позволяет большим комплексам этого белка быстро защищать всю длину поли(А)-хвоста.
2. Внутриядерный PABP (новоохарактеризованный): функционирует в ядре паразита на стадиях в крови. Обычно у многоклеточных такие белки выполняют контроль качества мРНК перед её выходом из ядра, а затем передают её другим белкам для трансляции или упаковки.

Кроме роли в регуляции трансляции внутри клетки, исследователи обнаружили, что внеядерный PABP может играть неожиданную роль снаружи клетки. На стадии спорозоита в комаре большая часть этого белка находится не внутри клетки, а накапливается на поверхности спорозоита и сбрасывается при его движении. Это не наблюдается на других стадиях жизненного цикла.

Это уже третий РНК-связывающий белок, обнаруженный на поверхности спорозоита. Учёные предполагают, что эти белки на поверхности позволяют паразиту взаимодействовать с РНК из внешних источников, что может быть механизмом взаимодействия с комаром или хозяином через их РНК.

Это указывает на то, что взаимодействие паразита с внешней РНК, вероятно, гораздо более распространено, чем считалось. Понимание функции этих поверхностных PABP может в будущем стать новой мишенью для стратегий борьбы с малярией.