日本血吸虫三链形成寡核苷酸结合位点的全基因组分析及其应用探讨

血吸虫病是一种广泛分布于亚、非、拉美州的寄生虫病，威胁着成千上万人的健康安全。然而，目前血吸虫病防治面临着一系列的挑战。 “三链形成寡核苷酸（TFO）”能位点特异性地结合双链DNA，已被用于抑制基因的转录表达、介导DNA突变和目标基因的敲除、诱导DNA重组及介导双链DNA的位点特异性切割等。因而该技术对于血吸虫的功能基因组学研究和血吸虫病的防治具有重要的应用前景。由于高亲和性、特异的TFO结合位点是该技术发挥作用的先决条件，因而想要实现该应用，就必须首先了解血吸虫基因组中的“三链形成寡核苷酸结合位点（TTS）”的分布、含量情况以及分析它们作为有效作用靶点的可能性。 本研究通过对日本血吸虫全基因组的搜索与分析，发现该基因组中基因的上游序列（起始密码子到上游1500bp间）较之转录区及整个基因组中的平均水平具有更高的TTS含量，且长TTS含量也更高。并鉴定出共有7576个基因可以在scaffolds数据中提取出基因区（上游序列+基因转录区），其中98%都含有至少1个高亲和性的TTS。在这些基因中鉴定出了5177个只在某一基因中独有的TTS，同时反之也鉴定出了2878个含有至少1个这种独有TTS的基因，其中包括25个编码代谢途径关键酶的基因和231个在人类基因组中没有同源基因且暂无功能注释的基因，这些基因均可能成为药物的作用靶标。此外，还鉴定出了5689个人类基因组中所没有而日本血吸虫具有的TTS，其中有1013个出现于日本血吸虫的基因区。这些TTS有可能为各种基于TFO技术的基因打靶，或直接利用TFO技术设计抗血吸虫药物提供特异的靶位点。因此，本研究揭示出了日本血吸虫基因组中存在着丰富的高亲和性和特异的三螺旋形成位点，提示TFO技术可以作为血吸虫功能基因组学研究的潜在重要手段。同时，该技术也可为血吸虫病的防治提供了一条重要的途径。