Mechanisms of transcriptional control in malaria parasites are still not fully understood. The positioning patterns of G-quadruplex (G4) DNA motifs in the parasite's AT-rich genome, especially within the var gene family which encodes virulence factors, and in the vicinity of recombination hotspots, points towards a possible regulatory role of G4 in gene expression and genome stability. Here, we carried out the most comprehensive genome-wide survey, to date, of G4s in the Plasmodium falciparum genome using G4Hunter, which identifies G4 forming sequences (G4FS) considering their G-richness and G-skewness. We show an enrichment of G4FS in nucleosome-depleted regions and in the first exon of var genes, a pattern that is conserved within the closely related Laverania Plasmodium parasites. Under G4-stabilizing conditions, i.e., following treatment with pyridostatin (a high affinity G4 ligand), we show that a bona fide G4 found in the non-coding strand of var promoters modulates reporter gene expression. Furthermore, transcriptional profiling of pyridostatin-treated parasites, shows large scale perturbations, with deregulation affecting for instance the ApiAP2 family of transcription factors and genes involved in ribosome biogenesis. Overall, our study highlights G4s as important DNA secondary structures with a role in Plasmodium gene expression regulation, sub-telomeric recombination and var gene biology.
- MeSH
- aminochinoliny farmakologie MeSH
- G-kvadruplexy * MeSH
- genom účinky léků MeSH
- kyseliny pikolinové farmakologie MeSH
- lidé MeSH
- malárie farmakoterapie genetika parazitologie MeSH
- nukleotidové motivy genetika MeSH
- Plasmodium falciparum genetika patogenita MeSH
- promotorové oblasti (genetika) genetika MeSH
- regulace genové exprese účinky léků MeSH
- ribozomy účinky léků genetika MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- Klíčová slova
- mutační nálož, nádorový genom,
- MeSH
- exom MeSH
- genom genetika účinky léků MeSH
- individualizovaná medicína * metody MeSH
- lidé MeSH
- mutace genetika MeSH
- nádory genetika MeSH
- sekvenční analýza klasifikace metody MeSH
- vysoce účinné nukleotidové sekvenování * klasifikace metody MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
- MeSH
- bolest * farmakoterapie genetika prevence a kontrola MeSH
- epigenomika metody trendy MeSH
- genetika * klasifikace organizace a řízení trendy MeSH
- genom genetika imunologie účinky léků MeSH
- genomika metody trendy MeSH
- lidé MeSH
- magnetická rezonanční tomografie metody trendy využití MeSH
- management bolesti metody trendy využití MeSH
- paliativní péče metody trendy využití MeSH
- pilotní projekty MeSH
- preventivní lékařství * metody organizace a řízení trendy MeSH
- psychoterapie metody trendy MeSH
- sekvenční analýza DNA metody trendy využití MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH