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Instituto de Parasitología y Biomedicina
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Imagen de Santiago Ramon y Cajal

Avances en la epigenética del mosquito de la malaria y su papel en el control de la respuesta del mosquito a la infección.


Ruiz JL, Yerbanga RS, Lefèvre T, Ouedraogo JB, Corces VG, Gómez-Díaz E. Chromatin changes in Anopheles gambiae induced by Plasmodium falciparum infection. Epigenetics & Chromatin. 2019;12(1):5.


https://epigeneticsandchromatin.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13072-018-0250-9

RESUMEN

La infección por el parásito de la malaria humana P. falciparum induce en el mosquito cambios en la expresión de los genes y el fenotipo que afectan a su competencia vectorial. Sin embargo los mecanismos moleculares que regulan la respuesta no se conocen, y tampoco cuál es su base epigenética. En este estudio hemos examinado la distribución y enriquecimiento de diversas marcas de modificación de histonas (H3K27ac, H3K9ac, H3K9me3 y H3K4me3) mediante la técnica ChIP-Seq, y el transcriptoma mediante RNA-seq, en estómagos de mosquitos control (no infectados) y mosquitos infectados experimentalmente con sangre de portadores infectados de malaria en Burkina-Faso. La comparación y la integración de datos de epigenoma y transcriptoma en mosquitos infectados y control, nos ha permitido identificar unas 16,000 regiones que muestran un enriquecimiento diferencial en marcas de histonas activas y/o represivas y una expresión diferencial. Aproximadamente un  50% de los cambios se localizan en promotores de genes o en genes. Algunos de los genes sensibles a la infección codifican para proteínas implicadas en la respuesta immune del mosquito: CLIP proteasas, péptidos antimicrobianos, genes relacionados con la melanización y el sistema del complemento. Además, el análisis de motivos enriquecidos en regiones con enriquecimiento diferencial de marcas de histonas nos ha permitido predecir sitios de unión para factores de transcripción que pueden estar implicados en la regulación de la expresión de los genes a los que anotan, como Deaf1, Pangolin y Dorsal. Algunos de estos factores de transcripción son conocidos por estar implicados en la regulación de la respuesta immune en Drosophila y en rutas de señalización como Notch y JAK/STAT. Nuestra aproximación no solo es relevante a la hora de identificar los elementos reguladores y los genes diana implicados en la respuesta del mosquito a la infección por el parásito de la malaria, además tiene posibles aplicaciones para la manipulación genética de mosquitos y otras enfermedades transmitidas por vectores.

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En el estudio se infectaron experimentalmente mosquitos mediante alimentación por membrana utilizando sangre de portadores infectados con el parásito de la malaria humana P. falciparum, y sangre control que no contenía al parásito. Se diseccionaron los estómagos al cabo de 7 días y se estimó la parasitemia. La comparación del transcriptoma y epigenoma de tejidos infectados y control permitió identificar regiones que presentaban un enriquecimiento diferencial en varias modificaciones de histonas y genes con expresión diferencial. El estudio de esta regiones permitió identificar motivos enriquecidos e inferir posibles sitios de unión de factores de transcripción

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