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基于疟原虫有性发育调控的子孢子无蚊体外培养研究

申报人:李若愚 申报日期:2026-02-12

基本情况

2026创新项目
基于疟原虫有性发育调控的子孢子无蚊体外培养研究 学生申报
创新训练项目
医学
基础医学类
学生来源于教师科研项目选题
二年期
疟疾是全球三大重点防控传染病之一,位列寄生虫病致死原因首位,减毒子孢子疫苗是疟疾疫苗研发的核心方向。然而这类全虫疫苗需以蚊媒为生物反应器,完成疟原虫有性生殖与孢子增殖,存在产量低、纯度不足等技术瓶颈。而疟原虫配子体形成是其有性生殖关键环节,是子孢子产生前提;但天然状态下配子体生成比例低、发育不同步,严重限制子孢子规模化获取。AP2-G是含AP2结构域的转录因子,已在多种疟原虫中证实为启动配子体形成的核心调控因子。 本项目基于AP2-G调控配子体生成的关键作用,利用植物生长素诱导的AID蛋白降解系统,构建可条件性调控AP2-G蛋白水平的伯氏疟原虫工程虫株P.bOsTIR1/AP2g-AID,实现疟原虫裂体增殖向有性生殖的同步可控转化,让绝大多数红内期疟原虫同步转变为具备有性生殖能力的配子体。前期已完成OsTIR1与AID基因密码子优化及合成,并成功构建稳定表达OsTIR1的工程虫株。后续将完成P.bOsTIR1/AP2g-AID虫株构建,借助昆虫细胞模拟蚊体内微环境,探索无活蚊参与的子孢子体外培养体系。本项目可为疟原虫有性发育研究提供新工具,为减毒子孢子疫苗规模化生产开辟全新技术路径。

负责人已发表两篇论文,参加过挑战杯、医创赛、三创赛等比赛,荣获省级二等奖以及校级二等奖,掌握PCRWB、尾静脉注射、细胞培养和造脓毒症、糖尿病小鼠模型、切片等一系列技术。

本项目指导教师杜峰博士,毕业于中国医科大学病原生物学专业,2016年入职济宁医学院基础医学院工作,主持项目5项,包括济宁医学院博士科研启动基金项目、济宁医学院青年教师科研扶持基金项目、济宁医学院国家自然科学基金培育项目、山东省自然科学基金项目和贺林院士新医学临床转化工作站科研基金项目,参与国家自然科学基金面上项目1项。 指导大学生创新训练计划项目国家级、省级和校级各1项。


指导教师承担科研课题情况
12019.01-2021.12,多阶段防护基因工程减毒疟疾活疫苗的构建及其免疫效应研究,贺林院士新医学临床转化工作站科研基金项目,主持;
2.2019.01-2021.12,基于BCG为载体的疟疾传播阻断疫苗的构建及其免疫效应研究,济宁医学院青年教师科研扶持基金项目,主持;
3.2018.03-2020.06EBL条件敲除和P48/45表达多阶段防护基因工程疟原虫对宿主免疫作用效应的研究,山东省自然科学基金项目,主持;
4.2018.01-2020.12,疟原虫重组BCG-GAMA疫苗构建及其免疫活性的研究,济宁医学院国家自然科学基金培育项目,主持;
5.2017.01-2020.12, 基因减毒疟疾活疫苗的研究,济宁医学院博士科研启动基金项目,主持;
6.2015.01-2018.12,疟原虫新型分子—TIP对宿主脑型疟疾免疫调节作用及其机制的研究,国家自然科学基金面上项目,参与。
1.指导团队对疟疾和基因编辑技术相关知识的学习,认识本研究的相关背景,已完成疟疾疫苗相关的1篇综述书写,在指导老师的帮助下,完成研究设计,并参加了国家生命科学竞赛。
2.指导老师已发表疟原虫研究相关文章数篇,熟练掌握本项目所需的实验技术包括打靶载体 的构建、疟原虫的培养、荧光定量PCR的检测、免疫荧光实验、蛋白印迹实验、ELISA以及流式细胞术等,可为本项目提供理论知识和技术指导。
3.指导教师所在济宁医学院基础医学院具有山东省“十三五”高校重点实验。并且基础医学院建设的公共实验平台配有流式细胞仪、体视显微镜、Bio-Rad梯度PCR仪、罗氏荧光定量PCR仪、Bio-Rad电泳仪、Bio-Rad凝胶成像仪、Nikon倒置显微镜、Nikon荧光倒置显微镜、 超净工作台、恒温摇床、液氮罐、超声破碎仪、高速冷冻离心机、低速冷冻离心机、酶标仪等常规设备。并设有形态学实验室、细胞生物学实验室、生物化学与分子生物学实验室、细胞培养室等研究平台。本教研室亦建有P2实验室,能够满足本项目的基本实验操作。学院的实验平台和仪器设备能够保障本项目的顺利完成。
省级

项目成员

序号 学生 所属学院 专业 年级 项目中的分工 成员类型
李若愚 临床医学院(附属医院) 临床医学(本科) 2024 实验操作
曲涵羽 临床医学院(附属医院) 临床医学(本科) 2024 文本处理
郭晓芮 公共卫生学院 预防医学(本科) 2023 数据分析
王潇帆 临床医学院(附属医院) 临床医学(本科) 2023 论文撰写
郭英迪 临床医学院(附属医院) 临床医学(本科) 2023 资料汇总

指导教师

序号 教师姓名 所属学院 是否企业导师 教师类型
杜峰 基础医学院
王姗姗 精准医学研究院

立项依据

疟疾是全球重点关注的三大传染病之一。疫苗是预防传染性疾病的重要手段,减毒子孢子疫苗是目前唯一可诱导机体产生完全保护性免疫应答的疟疾疫苗。然而,基于子孢子的全虫抗感染疫苗制备需经历疟原虫有性阶段发育,且依赖蚊媒作为生物反应器,产量低、纯度不足等问题严重制约其推广应用。AP2-G为含AP2结构域的转录因子,已在多种疟原虫物种中被证实对配子体生成发挥关键作用,负责启动配子体形成。本研究采用基因工程技术,借助AID系统特异、快速的诱导蛋白降解功能调控AP2-G蛋白水平,实现了疟原虫由裂体增殖向有性生殖的同步化、可控性转化,使绝大多数红内期疟原虫可控且同步地转变为具备有性生殖能力的配子体。以此为基础,利用昆虫细胞模拟疟原虫在蚊体内的发育环境,探索子孢子高产量体外培养方法。
1. 构建AID系统调控AP2-G蛋白水平的基因工程疟原虫
AP2-G是调节疟原虫配子体形成的关键蛋白因子。本实验将利用AID蛋白诱导降解系统调控HSP70强组成型启动序列驱动下的AP2-G水平,实现AP2-G蛋白水平的可调控性。为此,依据同源重组双交叉法,通过目的基因的序列参考疟原虫数据库PlasmoDB(https://plasmodb.org)选取伯氏疟原虫非必需基因pb230p作为基因组修饰位点,设计打靶载体pOsTIR1-230dco经转染疟原虫裂殖体、感染小鼠、药物筛选、基因型鉴定和克隆获取目标基因重组疟原虫。再依据药物筛选基因处的DNA序列信息,设计打靶载体pEASY-T5-AP2-AID,同样操作实现AP2-G-AID基因替换药物筛选基因,以构建AID系统调控AP2-G蛋白水平的基因工程疟原虫P.bOsTIR1/AP2g-AID
2. 检测AID系统调控前后AP2-G蛋白的水平
为评估AID系统对AP2-G蛋白的调控效果,采用腹腔注射方式将10⁶P.bOsTIR1/AP2G-mAID疟原虫接种于C57BL/6小鼠,感染同时给予生长素处理。待小鼠疟原虫血症水平达20%时,采集尾血50μL,经红细胞裂解、PBS洗涤(至离心后上清液澄清)后,使用RIPA裂解缓冲液裂解并提取疟原虫全虫蛋白;另于停用生长素后2h6h8h12h18h22h分别采集尾血,采用相同方法提取全虫蛋白。以抗HA单克隆抗体为一抗,通过蛋白质免疫印迹技术分析生长素处理期间及停药后各时间点的AP2-G蛋白水平,实验以HSP70蛋白作为内参。
3. 检测基因工程疟原虫AID系统调控下配子体的形成情况
AP2-G蛋白水平可调控的基础上,评估调控对疟原虫配子体形成的影响。将10⁶个疟原虫P.bOsTIR1/AP2G-mAIDP.bWT分别感染两组C57BL/6小鼠,自感染时生长素处理,至感染第4天停用生长素,在停药后的0h2h6h8h12h18h22h取小鼠尾血,涂片染色,记录配子体数量。
取上述停用生长素22h的感染小鼠尾血10μl加入90μl动合子培养基内,培养24h。然后选取配子体相对较多的时间节点进行动合子培养,评估AID系统调控下配子体的完成有性生殖的能力。
4. 探索疟原虫子孢子的高产体外培养方法
AID系统调控疟原虫有性生殖的基础上,利用昆虫细胞模拟疟原虫蚊体内发育的环境,探索疟原虫子孢子的高产体外培养方法。
1. 疟疾的全球性现状
疟疾(Malaria)是由疟原虫(Plasmodium spp.)感染引发的致死性寄生虫病,主要通过受感染的雌性按蚊(Anopheles)叮咬传播。目前已知可感染人类的疟原虫共5种,其中恶性疟原虫(Plasmodium falciparum)与间日疟原虫(Plasmodium vivax)致病性极强,危害极为严重。根据世界卫生组织(WHO)统计数据,2024年全球近半数人口(约49%)面临疟疾感染风险,仍有80个国家和地区存在疟疾传播。2024年全球估计新发疟疾病例2.82亿例,较2023年增加900万例;疟疾相关死亡61万例,较2023年增加1.2万例,全球防控进度显著滞后于《2016 - 2030年全球疟疾技术战略》设定的2025年目标,在全球范围内造成沉重公共卫生负担[1]。此外,青蒿素部分耐药性已在东南亚大湄公河次区域长期流行,目前已在非洲8个国家被确认或疑似出现,同时伴随复方制剂中配伍药物疗效下降,成为全球抗疟领域的最大威胁[2];全球80%以上的疟疾流行国家已出现传疟按蚊对主流杀虫剂的耐药性,媒介防控效果持续弱化[3]
2. 疟疾疫苗的国内外研究现状
疫苗是预防传染性疾病的重要手段之一,世界卫生组织已认证两款疟疾疫苗。RTS,S/AS01 作为全球首款获批的疟疾疫苗,可有效降低疟疾发病率,在517个月大儿童群体中约减少36%的病例,在612周龄婴儿中降低25.9%,但需在14个月内完成四剂次接种,因接种程序复杂,对疫苗覆盖范围产生一定影响[4]新获批的R21/Matrix - M疫苗具有较大应用潜力,在季节性传播地区,免疫接种后18个月内可使疟疾发病率降低75%;在全年传播地区,接种后12个月内疟疾发病率降低68%,该疫苗生产成本较低且安全性良好,但同样需多次接种[5]。此外,以血液阶段抗原为靶点的RH5.1/Matrix - M疫苗、mRNA疫苗、工程化单克隆抗体,以及针对孕期疟疾的PAMVACPRIMVAC疫苗等均处于研发阶段[6]全虫子孢子疫苗(如Sanaria® PfSPZ - LARC2疫苗、GA2疫苗)具有独特优势:其采用完整的疟原虫子孢子,可诱导更为全面的免疫应答,临床前研究显示其能产生高水平的保护性抗体和T细胞反应;部分候选疫苗已实现单剂次接种即可提供持久保护,且对多种疟原虫株具有交叉保护潜力,应用前景良好[7 - 8]不过,全虫子孢子疫苗的获取需依赖无菌按蚊作为生物反应器,培养过程高度复杂且精密。目前,与果蝇S2细胞共培养的体外培养策略虽为子孢子规模化体外培养提供了可能[9 - 10],但在纯度和产量方面仍有待进一步提升[11]
3. AP2-G蛋白的核心作用机制
疟原虫AP2-G作为疟原虫配子体发育的关键转录因子,在疟疾传播环节占据核心地位。研究明确表明:其为疟原虫进入有性阶段并形成配子体所必需[12]。多个疟原虫株系中,AP2-G表达水平的高低显著影响配子体产量。如对伯氏疟原虫研究发现,其在疟原虫侵入红细胞12小时后开始表达,18小时达峰值,恰是早期配子体显现性特征之时,之后表达量随性特征显现而下降[13]。在作用机制方面,通过染色质免疫沉淀测序技术,在伯氏疟原虫基因组鉴定出AP2-G1000个结合位点,主要结合基序为GTACNY,预测靶标涵盖诸多蛋白质生物合成相关基因,暗示其在为性分化构建细胞基础中发挥作用,且结合位点存在于配子体特异性转录因子如AP2-G2AP2-FGAP2-G自身上游,提示可能激活转录级联反应促进向早期配子体转化[14-15]。此外,同济大学医学院等团队揭示,恶性疟原虫中,PfAP2-G5作为转录抑制因子,能结合靶基因上游调控区域,抑制靶基因启动子转录活性,参与局部异染色质形成,抑制包括PfAP2-G等基因表达,在疟原虫性转换阶段,PfAP2-G上调PfAP2-G5等靶基因促进早期配子体G0发育,而在G1阶段,PfAP2-G5联合PfAP2-G2迅速抑制PfAP2-G及其靶基因,这些早期配子体发育相关基因的快速关闭是配子体成熟关键[16]
因此,AP2-G在疟原虫有性生殖及传播中起核心作用,为疟疾传播阻断的新药或疫苗研制提供了关键靶点,对深入理解疟疾传播机制及开发有效防控策略意义重大。
4. AID系统的作用机理及优势
植物生长素诱导的降解(auxin-inducible degron,AID)系统是一种基于植物激素生长素的蛋白质快速降解技术[17]。其核心组分包括转运抑制响应蛋白1Transport Inhibitor Response 1,TIR1)、AID标签及生长素。加入生长素后,TIR1AID发生相互作用,促使目标蛋白被泛素-蛋白酶体系统识别并降解,通常在十余分钟内即可显著降低目标蛋白水平[18-20]此外,生长素浓度达1mm时对寄生虫及宿主细胞培养物无毒性,而其发挥功能所需浓度可低至50μm作为小分子诱导剂的生长素(如吲哚乙酸,IAA)具有价格低廉、易于获取的优势,使AID系统成为经济高效的蛋白质功能研究工具[21]
综上,本研究拟利用鼠疟模型虫株伯氏疟原虫,通过AID系统调控AP2-G蛋白水平,构建有性发育转化可调节的基因工程疟原虫,并借助昆虫细胞探索子孢子的高产体外培养方法,为疟原虫必需基因的功能研究及减毒子孢子疫苗的生产奠定基础。

主要参考文献
[1]WHO, World malaria report 2025[R]. Geneva: World Health Organization, 2025.
[2]Balmer AJ, White NFD, Ünlü ES, et al. Understanding the global rise of artemisinin resistan-ce: Insights from over 100,000 Plasmodium falciparum samples [J]. Elife, 2025,14:e105544.
[3]Akoton R, Sovegnon PM, Djihinto OY, et al. Vectorial competence, insecticide resistance in Anopheles funestus and operational implications for malaria vector control strategies in Benin Republic [J]. Malar J, 2023,22(1):385.
[4]Björkman A, Benn CS, Aaby P, et al. RTS,S/AS01 malaria vaccine-proven safe and effectiv-e? [J]. Lancet Infect Dis, 2023,23(8):e318-e322.
[5]Datoo MS, Dicko A, Tinto H, et al. Safety and efficacy of malaria vaccine candidate R21/M-atrix-M in African children: a multicentre, double-blind, randomised, phase 3 trial [J]. Lancet, 2024,403(10426):533-544.
[6]Stanisic DI, Good MF. Malaria Vaccines: Progress to Date [J]. BioDrugs, 2023,37(6):737-756.
[7]Goswami D, Patel H, Betz W, et al. A replication competent Plasmodium falciparum parasite completely attenuated by dual gene deletion [J]. EMBO Mol Med, 2024,16(4):723-754.
[8]Lamers OAC, Franke-Fayard BMD, Koopman JPR, et al. Safety and efficacy of immunization with a late-Liver-stage Attenuated Malaria Parasite [J]. N Engl J Med, 2024,391(20):1913-1923
[9]Parres-Mercader M, Pance A, Gómez-Díaz E. Novel systems to study vector-pathogen inter-actions in malaria [J]. Front Cell Infect Microbiol, 2023,13:1146030.
[10]Eappen AG, Li T, Marquette M, et al. In vitro production of infectious Plasmodium falcipar-um sporozoites [J]. Nature, 2022,612(7940):534-539.
[11]Hatzakis K, MacMillen Z, Kirtley P, et al. A 3D culture model facilitates mass production of in vitro Plasmodium falciparum haemolymph-like sporozoites [J]. Malar J, 2025,24(1):224.
[12]Kent RS, Modrzynska KK, Cameron R, et al . Inducible developmental reprogramming rede-fines commitment to sexual development in the malaria parasite Plasmodium berghei [J]. Nat Microbiol, 2018,3(11):1206-1213.
[13]Yuda M, Kaneko I, Murata Y, et al. Mechanisms of triggering malaria gametocytogenesis by AP2-G [J]. Parasitol Int, 2021,84:102403.
[14]Yuda M, Kaneko I, Murata Y, et al. Mechanisms of triggering malaria gametocytogenesis by AP2-G [J]. Parasitol Int, 2021,84:102403.
[15]Josling GA, Russell TJ, Venezia J, et al. Dissecting the role of PfAP2-G in malaria gametoc-ytogenesis [J]. Nat Commun, 2020,11(1):1503.
[16]Shang X, Shen S, Tang J, et al. A cascade of transcriptional repression determines sexual co-mmitment and development in Plasmodium falciparum [J]. Nucleic Acids Res, 2021,49(16):9264-9279.
[17]Brown KM, Long S, and Sibley LD. Conditional knockdown of proteins using auxin-induci-ble Degron (AID) fusions in Toxoplasma gondii [J]. Bio Protoc, 2018,8(4):e2728.
[18]Rahi A, Sodhi DK, Magdongon CB, et al. Methodology to create auxininducible degron tag-ging system to control expression of a target protein in mammalian cell lines [J]. Bio Protoc, 2024,14(2):e4923.
[19]Tan X, Calderon-Villalobos LI, Sharon M, et al. Mechanism of auxin perception by the TIR1 ubiquitin ligase [J]. Nature, 2007,446(7136):640-645.
[20]Philip N, Waters AP. Conditional degradation of Plasmodium calcineurin reveals functions in parasite colonization of both host and vector [J]. Cell Host Microbe, 2015, 18(1):122-131.
[21]Phanindhar K, Mishra RK. Auxin-inducible degron system: an efficient protein degradation t-ool to study protein function [J]. Biotechniques, 2023,74(4):186-198.
1. 以创新方式构建基因工程疟原虫模型,精确调控疟原虫配子体的生成
本项目巧妙运用生长素诱导的降解子AIDAuxin-Inducible Degradation)系统,借助同源重组双交叉法构建P.bOsTIR1/AP2g - AID基因工程疟原虫模型,旨在达成对疟原虫配子体生成的条件性精准调控。AID系统作为研究蛋白质功能的高效蛋白质降解工具,因其具备特异且快速的诱导蛋白降解能力以及可逆性,能够精准调控疟原虫关键转录因子AP2 - G的蛋白水平,同时规避永久敲除所带来的致死效应。该技术突破了传统基因敲除或过表达的静态调控局限,可在时间维度上动态控制AP2 - G的降解与恢复。这一创新性技术手段,可使绝大多数红内期疟原虫可控且同步地转化为具备有性生殖能力的配子体。有效解决传统方法在大量产生配子体方面所面临的难题,为深入探究疟原虫性发育过程中的关键环节(性承诺)提供了便利条件。
2. 为高效获取子孢子全虫疫苗提供虫株,并探索规模化体外培养的方法
在疟疾疫苗研究领域,尽管临床前动物实验与人体临床研究均已证实全虫体子孢子疫苗具备良好的免疫原性,且在蚊虫叮咬攻毒试验中能够为机体提供有效的疟疾感染保护,但现阶段传统的子孢子规模化体外获取方法仍存在明显技术短板,长期受疟原虫配子体自发分化产量低下、虫体有性阶段发育不同步等瓶颈因素制约,难以满足疫苗批量制备需求。本研究将采用系统的研究方法与严谨的数据分析手段,深入探究配子体同步化调控的内在科学机制。本研究拟开发的疟原虫有性发育调控技术具备显著的疫苗转化应用潜力:通过AID降解系统对AP2-G蛋白进行可逆性条件调控,可实现疟原虫配子体的高效同步化生产,有望破解子孢子量产难题。该创新性解决方案为疟疾全虫疫苗研制提供了全新思路与技术方法,将有效助力全球疟疾消除防控目标的稳步推进与达成。
1. 技术路线
1.1 打靶载体构建技术路线
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1.打靶载体的构建路线图

1.2 疟原虫P.bOsTIR1/AP2g-AID构建技术路线
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2.疟原虫P.bOsTIR1 /AP2g-AID构建路线图
注:5’pbeef1aa为伯氏疟原虫真核延长因子5’非编码区;OsTIR1-9Myc为水稻转运抑制反应1基因与标签Myc的融合表达序列;3’pbdhfr/ts是伯氏疟原虫二氢叶酸还原酶-胸苷酸合成酶的3’非编码区;hDHFR为人二氢叶酸还原酶编码序列;yfcu为酵母胞嘧啶脱氨酶-尿嘧啶磷酸核糖转移酶融合蛋白基因序列;HSP70-5U/3U分别是热休克蛋白705’3’非编码区;DCO(double cross-over)双交叉重组。

1.3 疟原虫P.bOsTIR1 /AP2g-AID的配子体形成能力及子孢子体外培养情况评估技术路线
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3.疟原虫P.bOsTIR1 /AP2g-AID的配子体形成能力及子孢子体外培养情况评估

2. 拟解决的关键科学问题
2.1 疟原虫有性发育的精准调控
验证HSP70强启动子驱动AP2-G过表达的稳定性,优化生长素浓度和作用时间窗,确保AP2-G蛋白的快速降解与恢复,实现AID系统对疟原虫有性发育的精准调控。
2.2 疟原虫子孢子的高产体外培养
利用有性生殖可调控基因工程疟原虫,获取大量雌、雄配子体,并通过对营养成分、细胞基质等培养条件的调整,突破昆虫细胞共培养体系中子孢子产量的瓶颈。

3. 预期成果
3.1 构建P.bOsTIR1虫株,建立伯氏疟原虫内源蛋白诱导降解的AID系统。
3.2 构建P.bOsTIR1/AP2g-AID虫株,实现疟原虫配子体形成的可调节性。
3.3 利用P.bOsTIR1/AP2g-AID虫株,建立疟原虫子孢子高产量体外培养方法。
3.4 发表期刊论文1篇和申请发明专利1项。

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1. 打靶载体构建所需引物的设计及合成
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2. 基因工程疟原虫P.bOsTIR1的构建
目前已对OsTIR1AID基因完成密码子优化和合成,并在此基础上成功构建了稳定表达OsTIR1-9Myc的基因工程疟原虫P.bOsTIR1
PCR鉴定显示靶位点P230处成功整合了OsTIR1-9Myc表达盒(1.7kb1.9kb跨同源臂条带),而野生型疟原虫(P.bWT)的对照组仅检测到3.2kb的野生型条带。蛋白免疫印迹在78kDa处检测到特异性OsTIR1-9Myc蛋白条带,对照组无此条带(图4)。与P.bWT相比,P.bOsTIR1在红细胞内期各发育阶段的形态特征无显著差异。小鼠感染实验显示,两组小鼠的红细胞感染率发展趋势一致,感染后第17天达到峰值(P.bOsTIR1: 75.7%±11.2%; P.bWT: 72.4%±12.5%),组间差异无统计学意义(t=0.447, P=0.667)。生存分析表明两组小鼠的中位生存时间均为19天(Log-rank检验, χ²=0.354, P=0.552)(图5)。动合子培养实验中,P.bOsTIR1的动合子形成数量与P.bWT组相当(t=0.245, P=0.813),且形态特征无显著差异(图6)。已有的研究表明,P.bOsTIR1具有与野生型疟原虫相似的生物特性,可作为AID系统的工具虫株,为AP2-G的调控研究奠定了基础。

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4.基因工程疟原虫P.bOsTIR1的构建示意图及其鉴定
注:A.位点处同源重组示意图,其中pb230p(1)和pb230p(2)为同源臂,DCOdouble cross-over)双交叉;B.基因型PCR鉴定结果,MDNA分子量标准DL150001234分别对应鉴定引物TIR1-P1TIR1-CXR2T5-HSP70-3UFTIR1-P4C.a图使用鼠源Myc单克隆抗体作为一抗,b图使用鼠源抗疟原虫HSP70血清为一抗,M为预染蛋白分子量标准,P.bOsTIR1代表其全虫蛋白的样品,P.bWT为对照组。

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5.红细胞内疟原虫的形态及小鼠感染情况分析
注:A.红细胞内疟原虫的形态观察,吉姆萨染色,放大倍数1000B.两组小鼠红细胞感染率变化情况;C.两组小鼠的生存率变化情况。

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6.动合子的形态及其转化分析
注:左侧为相同培养条件下,0.5μL培养物内的动合子数量;右侧为P.bWT P.bOsTIR1动合子培养后,吉姆萨染色,1000倍下的形态观察。

3. 与本项目直接相关的生物信息学分析网址与软件
疟原虫数据库:https://plasmodb.org
数据处理分析软件:GraphPad
目的基因获取网址:https://depts.washington.edu/yeastrc/
GenSmartTM密码子优化(VersionBeta1.0):
https://www.genscript.com.cn/tools/gensmart-codonoptimization
分子克隆和基因组组装的软件:VectorNTIAdvance11.5
引物设计网址:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primerblast/index.cgi?LINK_LOC=BlastHome
1. 实验设计具有理论可行性
在本研究设计启动前,团队开展了全面且深入的文献调研,广泛查阅了国内外大量相关学术资料与前沿研究报告。通过对这些文献的系统梳理与综合分析,我们重点评估了实验方案在理论层面的可行性与科学依据。针对核心实验技术——基因编辑技术,以及关键研究对象——AP2-G基因及其相关调控通路,我们还进行了专项且细致的文献检索与论证,确保研究建立在坚实的现有知识基础之上,为后续实验设计提供了充分的理论支撑。
2. 团队具有一定的科研基础
指导老师自2009年起投身疫苗相关研究,积累了深厚的专业认知,并掌握了与本研究紧密相关的实验技能,包括基因修饰技术、流式分析技术、蚊虫显微解剖技术及小鼠尾静脉注射技术等。团队的五位成员态度严谨,学业成绩名列前茅,不仅具备精湛的实验操作能力,还拥有缜密的科研思维。在指导老师的带领下,他们已系统学习了疟疾与基因编辑技术的相关知识,熟练掌握了PCRWB、细胞培养及小鼠尾静脉注射等技术,且以项目成员为第一作者完成了1篇疟疾疫苗相关的综述撰写,且有1篇综述在投
3. 学院具有完成项目的充沛条件
指导教师所在教研室拥有设施完善的P2生物安全实验室,可完成分子克隆、合子/动合子培养等日常研究的需要。同时,本校拥有省重点实验室、“泰山学者”实验室和技术平台,这些实验室拥有激光共聚焦显微镜、实时定量PCR、荧光共振能量转移分析系统、生物发光共振能量转移分析系统、小动物活体成像系统等先进仪器设备,为本项目的开展提供了可靠的硬件保证。此外,本项目团队成员是由2个专业的5位同学共同组成,本项目团队成员搭配合理,能够各自发挥跨专业优势特长,相互协作,共同完成本项目的各项实验。

经费预算

开支科目 预算经费(元) 主要用途 阶段下达经费计划(元)
前半阶段 后半阶段
预算经费总额 20000.00 业务费,材料费,业务费等 12500.00 7500.00
1. 业务费 6000.00 计算、测定、分析,会议费等 2500.00 3500.00
(1)计算、分析、测试费 2000.00 引物合成、基因测序等 2000.00 0.00
(2)能源动力费 0.00 0.00 0.00
(3)会议、差旅费 500.00 国内学术交流会2-3次(线上),参加实验创新大赛等 500.00 0.00
(4)文献检索费 0.00 0.00 0.00
(5)论文出版费 3500.00 论文发表版面费等 0.00 3500.00
2. 仪器设备购置费 0.00 0.00 0.00
3. 实验装置试制费 0.00 0.00 0.00
4. 材料费 14000.00 购买实验用鼠、各类试剂盒、培养基、生长素等试剂和吸头、离心管等耗材 10000.00 4000.00
结束