致命的寄生虫是如何选择雄性的：研究人员揭示了隐孢子虫整个生命周期的基因表达

单细胞寄生虫隐孢子虫是导致幼儿致命腹泻的主要原因，最近在英国爆发的疫情突显了供水系统对这种病原体的脆弱性

没有有效的药物或疫苗，这使其成为一个需要研究的重要生物体。这种寄生虫感染肠道中的细胞，并进行无性和性复制，研究人员怀疑这对持续感染和传播都至关重要

但寄生虫变成雄性或雌性的机制尚不清楚。宾夕法尼亚大学兽医学院斯特里彭实验室的博士后Katelyn A.Walzer说：“这些寄生虫没有性染色体，就像人类的X或Y染色体一样。”。“揭示它们如何选择性别具有根本的生物学意义，并为阻断传播和感染提供了一个新的关键靶点。”沃尔泽是发表在《自然》杂志上的一项研究的主要作者，该研究揭示了隐孢子虫整个生命周期的基因表达程序

通过RNA测序，研究人员分析了9000多种寄生虫；来自受感染的细胞培养物和小鼠&mdash；并开发了隐孢子虫单细胞图谱，该图谱揭示了哪些基因在整个生命周期的哪个点上表达

在第二个重大发现中，研究人员确定了男性最早的决定因素，一种名为Myb-M的基因。

资深作者Boris Striepen说：“我们在这项和其他研究中表明，这个生命周期的性部分对感染至关重要，通过寄生虫避孕来阻断它将阻断感染。”。他说，通过破坏性行为，“我们可能能够治愈疾病或削弱寄生虫，从而设计出疫苗，所以我认为这有很强的转化潜力。”；单一无性形式，雄性和雌性&mdash；而主流文献提出了一个额外的中间阶段

Walzer解释说，隐孢子虫通常通过受污染的水以一种类似孢子的形式感染人类，这种形式被称为卵囊，对水氯化具有抵抗力。一旦进入肠道，寄生虫就会从孢子中出现，入侵肠道上皮细胞，并在这些细胞内复制，然后离开并入侵新的肠道细胞

这种入侵、复制和排出的无性循环发生三次，然后寄生虫分化为雄性和雌性配子，然后受精产生新的卵囊

Walzer说，通过这项新的研究，“我们对参与每一个过程的所有基因都有了充分的了解，从入侵到生长到分裂，再到再次形成入侵形式。”

她说，这本图谱提供了寄生虫生物学的方方面面及其潜在脆弱性的详细蓝图。隐孢子虫制造了许多入侵和操纵宿主所必需的蛋白质，该团队的工作根据读取基因的时间来解析这些不同的蛋白质

斯特里彭说：“寄生虫的入侵形式带有一系列武器，使它们能够入侵并超越我们的细胞，而这个武器库的组装具有非凡的时间精度。”。他将其比作一条汽车工厂的装配线，在那里，新部件及时生产，沃尔泽已经制定了一份所有部件的清单，以及它们何时组装在一起

Walzer说，该领域的研究人员对隐孢子虫单细胞图谱感到兴奋，因为他们可以查找他们研究的基因表达的背景。这对那些寻找药物和疫苗靶点的人来说是非常有用的信息，因为它有助于预测寄生虫最容易感染的感染阶段

通过改造寄生虫表达荧光，研究人员还得出了他们的第二个关键发现：转录因子的发现，即一种调节基因表达的蛋白质，Myb-M。

“当我们强迫寄生虫在任何时候产生这种因子时，每种寄生虫都变成了雄性，当我们把它拿走时，没有雄性发育。重要的是，这两种操作都阻断了感染，”沃尔泽说

Striepen说，这一发现强调了寄生虫性别作为干预靶点的价值，Walzer说，这项研究还“使我们了解了寄生虫性别所需的完整基因目录，为机制和翻译靶点提供了重要线索。”

Walzer说在未来的研究中，她有兴趣跟进Myb-M如何驱动男性命运，并更广泛地了解转录调节如何驱动阶段特异性差异，以协调复杂的生命周期