La differenziazione sessuale nei parassiti della malaria umana è regolata dalla competizione tra il metabolismo dei fosfolipidi e la metilazione degli istoni

Microbiologia della natura (2023) Citare questo articolo

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Per il Plasmodium falciparum, il parassita della malaria più diffuso e virulento che infetta l'uomo, la persistenza dipende dalla continua replicazione asessuata nei globuli rossi, mentre la trasmissione alla zanzara vettore richiede che i parassiti asessuati allo stadio sanguigno si differenziano in gametociti non replicanti. Questa decisione è controllata dalla derepressione stocastica di un locus silenziato dall'eterocromatina che codifica AP2-G, il principale fattore di trascrizione della differenziazione sessuale. È stato dimostrato che la frequenza della derepressione di ap2-g risponde ai precursori fosfolipidici extracellulari, ma il meccanismo che collega questi metaboliti alla regolazione epigenetica di ap2-g era sconosciuto. Attraverso una combinazione di genetica molecolare, metabolomica e profilazione della cromatina, mostriamo che questa risposta è mediata dalla competizione metabolica per il donatore di metile S-adenosilmetionina tra istone metiltransferasi e fosfoetanolammina metiltransferasi, un enzima critico nel percorso del parassita per la sintesi de novo della fosfatidilcolina. Quando i precursori della fosfatidilcolina sono scarsi, l'aumento del consumo di SAM per la sintesi de novo della fosfatidilcolina compromette il mantenimento della metilazione dell'istone responsabile del silenziamento di ap2-g, aumentando la frequenza della derepressione e della differenziazione sessuale. Ciò fornisce un collegamento meccanicistico chiave che spiega come la disponibilità di LysoPC e colina può alterare lo stato della cromatina del locus ap2-g che controlla la differenziazione sessuale.

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Tutti i dati necessari per valutare le conclusioni del documento sono presenti nel documento o nei materiali supplementari. I dati CUT & RUN grezzi ed elaborati possono essere ottenuti dall'NCBI Gene Expression Omnibus (GSE197916). I dati di origine sono forniti con questo documento.

La pipeline di analisi CUT & RUN è disponibile su https://github.com/KafsackLab/MetChoH3K9me3.

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