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“鸟儿做到这一点，蜜蜂去做，甚至受过教育的跳蚤也做到了!”当Ella Fitzgerald继续唱歌谈论坠入爱河时，双关语陷阱已经在人们的脑海中浮现。现在，我们可以将Leishmania添加到Miss Fitzgerald的名单中，作为圣路易斯华盛顿大学医学院的调查员，NIH发现混合利什曼原虫寄生虫可以相互交配以产生携带父母双基因的肥沃后代。一个真正的性生殖周期。
利什曼原虫- 引起皮肤和内脏器官感染的单细胞寄生虫 - 长期以来一直被称为无性繁殖，如细菌。但偶尔，研究人员发现混合寄生虫携带的遗传物质来自不止一种菌株 - 甚至超过一种物种 -利什曼原虫，这表明某种遗传混合正在发生。
现在，最近在PLOS Genetics发表的一篇题为“实验性杂种的全基因组测序支持利什曼原虫中的减数分裂性重组”的文章中发表的新研究结果可能有助于研究人员将寄生虫的遗传再混合用作工具。在Leishmanial病中找到与毒力有关的基因。
“我们想知道的是为什么一种菌株导致轻微的疾病形式，另一种导致致死形式，或寄生虫如何逃避免疫反应，”共同高级研究调查员Stephen Beverley解释说，他是分子微生物学教授在医学院。“通过产生具有不同特征的后代，我们可以识别导致严重疾病或免疫抗性的基因。这可能是朝着更好的治疗或预防迈出的一步。“
有趣的是，Beverley及其同事，包括长期合作者和共同资深作者，美国国立卫生研究院国家过敏和传染病研究所细胞内寄生虫生物学科主任David Sacks博士在2009年发现了寄生虫可以交配的暗示产生杂交后代，携带来自父母双方的混合基因。
仅杂交的存在并不能证明真正的性周期。例如，密苏里骡子是驴和马的混合体，强壮有力但无菌。科学家需要能够研究第二代，以确定导致疾病或干扰人体免疫反应的基因。为了弄清杂交寄生虫是否具有生育能力，研究人员分析了涉及杂交后代的交配遗传模式。
由于寄生虫仅在沙蝇的肠道内交配，研究人员通过喂食沙蝇两种利什曼原虫菌株的混合物来创造杂交后代。人们通常只携带我们23条染色体中的每一条的两个拷贝，但利什曼原虫染色体的拷贝数可以变化。通常，它们的大多数染色体是在配对中发现的，但是一些染色体可以以三个或更多个拷贝存在。在以前的研究中，研究人员发现杂种后代遗传了大多数染色体的两个拷贝，每个染色体来自一个父母。但如果他们的父母携带特定染色体的额外拷贝，杂交寄生虫可以继承第三，第四甚至第五拷贝。
为了测试杂种寄生虫是否具有生育能力，研究人员给沙蝇喂食了一种与其亲本菌株或外部菌株混合的杂交寄生虫。他们发现杂交寄生虫产生了它们自己的后代，并且后代通常从每个亲本遗传一条染色体，正如预期的真正的有性繁殖。后代的染色体也显示出广泛的遗传重组迹象 - 这意味着来自一个亲本染色体的DNA片段已经被来自另一个父母染色体的DNA片段切换 - 这是真正有性生殖的另一个标志。
通过研究杂交寄生虫及其重组后代，研究人员将能够绘制参与引起疾病和抵抗免疫反应的基因染色体上的位置。这样的遗传图谱将有助于理解为什么某些菌株比其他菌株引起更严重的疾病，以及如何加强对寄生虫的免疫应答。
“好消息是我们用新的基因组合产生了后代，这对我们的目的来说是完美的，”贝弗利指出。“不太好的消息是，我们只能获得少数，这足以建立他们的生育能力，但还不足以制作高分辨率的毒力基因图谱。”
每年有100多万热带国家的人通过感染沙蝇的叮咬感染利什曼原虫。大多数人在叮咬部位出现毁容但不会危及生命的皮肤病变。但是，如果寄生虫扩散到内脏器官，就会导致一种被称为内脏利什曼病的疾病，每年造成3万多人死亡。
研究人员现在正在试图弄清楚为什么混合寄生虫在交配时很少成功。
“如果你是一个微生物而且你有一个成功的基因组合，可以让你茁壮成长，那么你大部分时间都会无性繁殖，因为为什么要把好事弄得一团糟?”贝弗利说。“但即便如此，您可能希望不时地混合一些东西，只是为了看看新的遗传组合是否能够更加成功。因此，微生物具有通过有性繁殖重新调整其遗传物质的机制，但也有防止过度重组的机制，以便它们能够维持获胜的遗传组合并限制近亲繁殖。
Beverly总结道，“如果我们能够找出限制我们的实验性杂交寄生虫交配的东西，我们可能会发现有关繁殖生物学的新内容。更好的是，我们可以将它扭曲到我们自己的目的，并学习如何创造超级肥沃的杂交寄生虫。然后我们可以用它们来找出我们需要知道它们如何导致疾病。“
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