Глава I. Изучение одноклеточных паразитов

ГЛАВА II. Болезни, вызываемые патогенными простейшими, и меры борьбы с ними.
2.1 Разнообразие Plasmodium и других гемоспоридий: таксономия, филогенетика и геномика.
Было проведено много исследований против малярийных паразитов как важных возбудителей болезни. Однако виды, заражающие людей, представляют собой лишь небольшую часть разнообразия малярийных паразитов, и будущие проекты по геномике близкородственных видов паразитов с разным жизненным циклом и другими важными характеристиками станут важным шагом на пути к лучшему пониманию малярии. биология человека и группы в целом. Прежде чем проводить сравнительные исследования, необходимо понять строгую филогению или эволюционную историю группы. История открытия и классификации малярийных паразитов была долгой и иногда трагической, и новые виды все еще открываются, но важно придерживаться таксономических принципов. Недавние достижения в области молекулярной систематики поставили под сомнение и способствовали нашему пониманию разнообразия и эволюции этих организмов, но разработка новых молекулярных маркеров остается сложной задачей, а секвенирование генома ждут уникальные препятствия.
2. Геномный ландшафт апикомплексов — эволюционный контекст Plasmodium
Геном апикомплекса сильно отличается от типичного генома эукариот, что и предлагается в наших учебниках и большей части литературы по этому вопросу. Он небольшой (8,5 - 63 Мб), компактный, почти лишен подвижных элементов, вне рода и в ряде случаев без значительной синтении с классификацией на уровне семейства. Ядерный геном претерпел потери генов, характерные для паразитических организмов. Большое количество генов вошло в ядерный геном путем создания новой нова (путем рекомбинации, накопленной мутации или дупликации генов и последующего разделения), внутриклеточных генов из органелл и щелочных геномов эндосимбионтов, а также латеральных генов из бактерий в другое место. Данные о ядерном геноме в настоящее время доступны для 18 видов в пределах 8 родов; а именно Cryptosporidium, Eimeria, Sarcocystis, Neospora, Toxoplasma, Babesia, Theileria и Plasmodium. Анализ показал, что на динамические гены приходится очень небольшой процент «ядерных» генов, 11-23% от общего числа генов, а также большой репертуар клонально- и видоспецифичных генов. Число хромосом и другие механизмы и изменения генов вдоль хромосомы различаются. Plasmodium, возбудитель малярии, обычно имеет высокосинтеничные геномы того же рода, но отличается наличием большинства клонально- и видоспецифичных генов в этих субтеломерных областях. Инструменты для проведения сравнительного анализа Plasmodium и Apicomplexa доступны на сайте EuPathDB.org и в других местах.
3. Геномика плазмодия и искусство секвенирования генома малярийного паразита
Это может быть клише, но получение последовательности генома организма является одним из самых важных для исследования его биологии. Первые две последовательности генома малярийного паразита (Plasmodium falciparum и модель грызунов Plasmodium yoelii yoelii) были опубликованы в 2002 г. после более чем полугодового интенсивного секвенирования, закрытия пробелов в сборке и аннотации последовательности. С тех пор были созданы целевые гены еще нескольких видов Plasmodium, с упором на малярийных паразитов, которые заражают людей из-за их глобального значения для здоровья. В последнее время стали доступны технологии для быстрого и недорогого получения данных о последовательностях генома, что привело к резкому увеличению числа геномов P. falciparum из разных географических мест, а вместе с этим и к вычислительным проблемам управления всеми большими базами данных. хранения и анализа. Мы начинаем эту главу с обсуждения технологий секвенирования, от секвенирования по Сэнгеру до платформ секвенирования текущего поколения, чтобы подготовить почву для многих исследований, представленных в этой книге. Далее мы кратко упомянем особенности типичного ядерного генома Plasmodium (имея в виду виды малярии, поражающие млекопитающих), а также обнаруженные у паразита внеядерные апикопластные и митохондриальные гены. Наконец, мы упомянули, как сравнительная геномика — буквально сравнение геномов внутри и между видами — использовалась в качестве мощного инструмента для выяснения биологии и эволюции малярийного паразита.
4. Геномное разнообразие и применение в генетических исследованиях малярийных паразитов человека Plasmodium falciparum и Plasmodium vivax.
Публикация геномов малярийных паразитов привела к разработке методов систематического исследования вариаций генома в популяциях паразитов Plasmodium falciparum и Plasmodium vivax. Сообществу исследователей малярии доступно множество инструментов для полногеномного полиморфизма и генотипирования, включая ДНК-микрочипы и высокопроизводительное секвенирование. Определение генетического разнообразия внутри и между популяциями составляет основу популяционно-генетического анализа, который не только помогает понять эволюцию и адаптацию паразитов, но также важен для разработки и реализации терапевтических мероприятий. Здесь мы суммируем последние достижения в области геномной изменчивости, популяционной генетики и разработки высокопроизводительных генетических инструментов для изучения функции генов у P. falciparum и P. vivax.
5. Функциональная геномика паразитов Plasmodium.
За последнее десятилетие функциональная геномика видов Plasmodium выявила множество новой информации об экспрессии генов и белков, характеризующих размножение и размножение малярийных паразитов в их естественных хозяевах. Технологии генома и протеома дали новое понимание физиологии всех ключевых стадий развития и многих регуляторных механизмов, управляющих развитием нового жизненного цикла Plasmodium. Морфологический переход между стадиями развития связан с изменениями в транскрипции генов, которые регулируются несколькими регуляторными механизмами, включая факторы транскрипции и аппаратуру ремоделирования хроматина, а также глобальные метаболические процессы ДНК/РНК. Было показано, что на уровне белка уровень трансляции, оборот белка и посттрансляционные модификации являются важными факторами, регулирующими жизненный цикл. Кроме того, ясно, что паразиты Plasmodium реагируют на некоторые внешние раздражители как транскрипционно, так и посттранскрипционно. Обширная регуляция загрязнения генами/белками и транскрипционной/трансляционной пластичности в течение жизненного цикла отражает стабильную адаптацию малярийных паразитов к своим естественным хозяевам и, таким образом, их способность распространяться среди многих популяций по всему миру. Лучшее понимание этих динамических особенностей генома Plasmodium поможет в разработке новых стратегий борьбы с малярией.
6. Экспериментальные генетические скрещивания Plasmodium.
Экспериментальные генетические скрещивания имитируют процесс полового размножения и в то же время имеют генетическую рекомбинацию, происходящую между особями одного вида при естественном размножении. Экспериментальные скрещивания, проведенные с использованием видов Plasmodium грызунов и человека, использовались для корреляции фенотипа и генотипа по различным признакам и особенно полезны для понимания фенотипов, для которых не известны конкретные гены-кандидаты. Кроме того, анализ экспериментальных скрещиваний дал представление о частоте и типах происходящих рекомбинаций. Некоторые биологические признаки объясняются наследованием отдельных генов, но несколько локусов, известных как локусы количественных признаков (qtl), вносят свой вклад в «сложный признак». Анализ сцепления экспериментальных генетических скрещиваний Plasmodium falciparum выявил способность заражать комаров рядом противомалярийных препаратов, таких как хлорохин и хинин, а также контролировать способность паразита внедряться в эритроциты различных животных. и скорости внутриэроцитарного роста. Генетическое картирование может также идентифицировать области генома (экспрессия qtl или eQTL), связанные с контролем экспрессии генов. Генетические скрещивания и генетические карты продолжают играть важную роль в нашем понимании биологии малярийного паразита, его передачи и лекарственной устойчивости.
7. Регуляция экспрессии генов
Паразиты малярии представляют собой эволюционную линию, далекую от модельных организмов в группе короны эукариот, исходя из наших современных знаний об основных биологических механизмах. Что касается регуляции экспрессии генов, исследования на плазмодиях выявили многие аспекты, которые сохраняются в высших эукариотических организмах; однако есть также несколько особенностей, которые сильно отличаются друг от друга и плохо изучены. В этом разделе мы рассмотрим то, что известно о многих этапах регуляции экспрессии генов, от инициации транскрипции через процессинг мРНК до синтеза белка. Лучшее понимание того, как контролируются конкретные паттерны экспрессии генов, прольет свет на важные аспекты биологии паразитов, такие как антигенная изменчивость, половая дифференциация и ход клеточного цикла.
Бабезии крупного рогатого скота относятся к семейству Babesiidae. Одиночные и двойные грушевидные, яйцевидные, кольцевидные и амебовидные. Грушевидные формы преимущественно паразитируют в эритроцитах животных. Размер 1,5-2,4 мкм.Основные хозяева бабезий - пастбищные клещи, промежуточные - различные домашние животные. Возбудители бабезиоза распространяются Ixodes ricinus, Boophilus bovis, видами рода Rhipicephalus и другими видами пастбищных клещей. Когда самки этих клещей сосут кровь зараженного крупного рогатого скота, они передают возбудителей на себя. Возбудители передаются от взрослых клещей к их следующему поколению, то есть к их яйцам. Клещи могут передавать возбудителей болезней крупному рогатому скоту на всех стадиях развития, то есть на стадиях личинки, нимфы и имаго. Но основными переносчиками возбудителей являются взрослые клещи. Клещи размножаются один раз в год. 7-15% эритроцитов крупного рогатого скота повреждаются бабезиями. Крупный рогатый скот заражается бабезиозом преимущественно весной и летом, т. е. в мае-июле. Температура зараженных животных повышается до 40-42 0 С, они становятся слабыми, молоко у них снижается на 40-60% в первые 2 дня, а затем на 80%. Моча крупного рогатого скота имеет красноватый и темно-красный цвет. Аппетит животных снижается, они перестают жевать, у них появляется диарея, количество эритроцитов в 1 мм кубе снижается до 2 млн и снижается гемоглобин до 30%. В результате крупный рогатый скот погибает через 4-8 дней после заражения. Иногда у зараженного скота внезапно разрывается селезенка, и он погибает через 3-4 дня. Бабезии размножаются простым делением или почкованием в эритроцитах. Кроме крупного рогатого скота бабезиозом заражаются овцы, лошади, верблюды, свиньи и собаки. Вид Babezia ovis паразитирует на мелком рогатом скоте, в том числе на овцах. Распространителем этого паразита являются клещи, принадлежащие к роду Rhipicephalus. Theileria annulata, член семейства Theileriidae, сначала паразитирует в лимфатических клетках крупного рогатого скота, а затем в эритроцитах и вызывает тейлериоз. Тейлериоз является облигатно-трансмиссивным заболеванием домашних и диких жвачных животных и наносит большой ущерб животноводческим хозяйствам. Тейлериоз – одно из самых опасных и смертельных заболеваний. 40-80% зараженных животных погибают. Это заболевание наносит большой ущерб животноводству, в первую очередь крупному рогатому скоту, в странах с теплым климатом, в том числе и в Узбекистане. Тейлерия делится на множество, т.е. размножается методом шизогонии, в результате чего образуются шизонты-гранатовые косточки. В эритроцитах форма возбудителя тейлериоза различна: палочковидная, кольцевидная, овальная, округлая, грушевидная, запятообразная, точечная (похожа на зернышко граната). В каждом эритроците паразитов от 1 до 7. Тейлерии развиваются при смене хозяина и размножаются в организме клещей многими делениями (гаметогонии). Когда тейлерия попадает в организм теплокровных животных от клещей, она сначала размножается в лимфатической системе путем шизогонии, образует гранатовые гранулы, а затем переходит в эритроциты. Возбудитель болезни в основном распространяется взрослыми травяными клещами. В естественной среде наиболее зараженные животные находятся в основном в июне, июле и августе. Тейлериоз протекает тяжело у молодняка крупного рогатого скота. Крупный рогатый скот чаще заражается тейлериозом в животноводческих хозяйствах. У зараженного крупного рогатого скота инкубационный период составляет 6-25 дней, чаще 9-12 дней. У инфицированных животных расширяются лимфатические протоки и начинает повышаться температура, снижается аппетит, начинает снижаться продуктивность. Кровь смешанная. Затрудняется мочеиспускание В СНГ, в том числе в Узбекистане, 7 видов тейлериоза. Наиболее опасна Theileria annulata. Этот паразит распространен в республиках Средней Азии. Распространителем являются клещи, принадлежащие к роду Hyalomma. Больных животных выявляют путем приготовления у них мазка крови и просмотра их под микроскопом.
Семейство пироплазмид _ _ _ _ _ _ _ К а с а л л а л н а й в н л а р эритро ситл а рид а Это простое , простое , простое , обоюдоострое число . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Паразитла р эритроцит л а р н а р н я р а й о и л а ш г а н . Ноксиумные глины крупные и полностью покрывают эритроциты . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Размер представителей семейства Пиропластов от 2,2 до 4,5 мкм , а максимальная длина 6 мкм._ _ _ _ _ _ _ _ ( 11 - р см ) . _ _ _ _ _ _ Пиро пл азм ал арк о р а м олл а р орг а низмид а н- правильно разделенный на два , 2 т девушка худж а й р а л производит а _ _ _ _ _ _ Яйл овкан ан а л а р и к а с а л л л а н к о р а мол л а н н н да п р а з а т кон ор р к а л и к а Он много спал и много ел по - своему . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Гемолимфа очередного анала паразитарка _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ половые органы задних женских протоков . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Многие каналы открыты и закрыты . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Кан а л а р т х у мид а н б а хорд а пиро плазм а н к а с ал л ан л а н л и ч н к а л а р а р а р а м о л л а рг а _ _ _ атак а ди в а ул арник а с а л л нтир а ди . Boophilus calcaratus является одной из наиболее частых кист у узбекистанцев . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Здесь много равнин с большим количеством людей . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ н ди . Кроме того , Piroplasma caballi , Piroplasma ovis и M. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Так, все представители бабезидов, тейлеридов и пироплазмид паразитируют на эритроцитах и наносят большой вред крупному рогатому скоту, овцам и козам, лошадям, верблюдам, свиньям и собакам . Клещ, сосущий кровь зараженного животного, передает паразита. В теле клеща половые гаметы созревают и сливаются друг с другом, образуя зиготу-окинету. Оокинета превращается в спороцисту, проходя в яичник клеща и развивающиеся яйца в яичнике. Спорозоиты развиваются внутри спороцисты. Спорозоиты накапливаются также в слюнных железах клещей. Когда такие клещи прикрепляются к здоровым животным и сосут их кровь, спорозоиты переносятся из слюны клеща в кровь плодовитых животных. Эти болезни наносят большой экономический ущерб животноводству. 40-50% зараженных животных погибают. Для борьбы с болезнями, вызываемыми пироплазмидами, необходимо истреблять его переносчиков - пастбищных клещей и лечить зараженный скот.
споровики — строго неподвижные паразитические простейшие; включая плазмодии и кокцидии, а также пироплазмы и малярийных паразитов.
Тип Protozoa, Protozoa - в некоторых классификациях считается надтипом или подтипом; включает жгутиконосцев; инфузории; споровики; амебы; фораминиферы

.