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Título: The genetic basis of malaria susceptibility: uncovering novel host factors in a mouse model of blood-stage infection
Autores: Min-Oo, Gundula Ellen
Fecha: 2009
Publicador: McGill University - MCGILL
Fuente:
Tipo: Electronic Thesis or Dissertation
Tema: Biology - Genetics
Descripción: This thesis examines the genetic factors controlling host response to malaria. Recombinant congenic strains AcB55 and AcB61 were identified as uniquely resistant to malaria despite a susceptible genetic background. These mice display splenomegaly, anemia, reticulocytosis and extra-medullary erythropoiesis. Genome wide mapping led to the identification of a mutation in pyruvate kinase (PklrI90N) that is associated with increased survival and decreased peak parasite levels. We found a significant malaria-protective effect with a second Pklr mutation (PklrG338D) on a distinct genetic background (CBA/N), thus validating our initial findings. The mechanism of protection was linked to increased erythrocyte uptake and compensatory erythropoiesis. Subsequently, we showed that PK-deficiency in humans was protective against P.falciparum replication in vitro. A second genetic locus in AcB55, Char9, was identified and localized to a 14Mb C57Bl/6-derived congenic segment. The Vnn1/Vnn3 genes map within the minimal interval and encode a pantetheinase enzyme; they show cis-regulated gene expression A/J-like alleles associated with an absence of mRNA. In addition, no enzymatic activity was detected in A/J tissues. Administration of cysteamine, the product of pantetheinase, to susceptible A/J mice resulted in increased survival and decreased parasite levels. The inhibition of parasite replication by cysteamine suggests a potential for this compound to be used as a novel anti-malarial monotherapy or in combination with current therapeutics. Finally, a third recombinant congenic strain, AcB62, shows rapid parasite replication with an early peak of infection, despite the presence of the PklrI90N mutation. AcB62 mice do display PK-deficiency associated anemia, erythropoiesis, tissue iron overload, and concomitant increases in iron-regulated proteins. We identified a novel locus controlling peak parasite levels in an [AcB6
Cette thèse examine les facteurs génétiques contrôlant la réponse de l'hôte au paludisme. Les souches recombinantes congéniques (RCS) AcB55 et AcB61 ont été identifiées comme présentant une résistance unique au paludisme malgré un fond génétique de susceptibilité. Ces souris développent une splénomégalie, de l'anémie, de la réticulose et une érythropoïèse extra médullaire. Un génome scan a conduit à l'identification d'une mutation de la pyruvate kinase (PklrI90N), laquelle est associée à une survie accrue et à une diminution des niveaux de pic de parasitémie. Un effet protecteur significatif contre le paludisme, du à une seconde mutation de la pyruvate kinase (PklrG338D) sur un fond génétique différent (CBA/N), a également été mis en évidence, validant ainsi nos premiers résultats. Le mécanisme de protection est associé à une augmentation de la phagocytose érythrocytaire et de l'érythropoïèse compensatoire. Nous avons également montré, chez l'humain, qu'un déficit en pyruvate kinase protégeait contre la réplication de P. falciparum in vitro. Un second locus, Char9, a été identifié sur la RCS AcB55 et a été localisé sur un segment congénique de 14Mb dérivé de C57Bl/6. Les gènes Vnn1/Vnn3 sont situés à l'intérieur de l'intervalle minimum et codent pour une enzyme pantéthéinase. Leur expression est régulée en cis et les allèles de type A/J ne codent pour aucun ARNm. Par ailleurs, aucune activité enzymatique n'a été détectée dans les tissus A/J. L'administration de cystéamine (un produit de la pantéthéinase) à des souris susceptibles A/J est responsable d'une survie accrue et d'une diminution des niveaux de parasitémie. L'inhibition de la réplication du parasite par la cystéamine suggère que ce composé pourrait potentiellement être utilisé comme nouvel antipaludéen, en monothérapie ou en combinaison avec des drogues actue
Idioma: en