Free Content Plasmodium falciparum circumsporozoite protein: epidemiological variations among field isolates prevalent in India

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Abstract:

Summary Objective  To investigate the extent of genetic variations in T-helper-cell epitopic regions of circumsporozoite (CS) protein in field isolates collected from different regions of India at different phases of malaria transmission. Methods  Genomic DNA was isolated from 507 wild-parasite isolates obtained from six geographical locations of India at three time points coinciding with malaria transmissions. The T-helper-cell epitopic regions were polymerase chain reaction (PCR)-amplified and the products were purified and then sequenced. Results  Based on sequences, nine variants were found among isolates and they were categorized into nine groups (V-1 to V-9), where V-1 and V-2 were observed in all three time points (TP). The variants V-1 to V-4 in TP-1; V-1, V-2, V-5 to V-8 in TP-2; and V-1, V-2, V-5 and V-9 in TP-3 were present and they showed restricted heterogeneity. During peak transmission (TP-2), parasite populations were more diverse and heterogeneous and the variants regionally unbiased and restricted. However, the alleles of V-6 and V-9 in both Th2R and Th3R showed identical sequence variation with those observed in other geographical regions of the world. The remaining seven groups did not show such similarity. Conclusion  The Th2R and Th3R epitopes are implicated in host immune response to . The polymorphism in these epitopic regions indicates antigenic diversity, which may cause adverse outcome of a subunit vaccine including the CS prototype variant. Therefore, the formulation of a vaccine considering the restricted local repertoire parasite populations may be helpful.

French
Protéine circumsporozoïte de Plasmodium falciparum: les variations épidémiologiques entre les isolats répandus en Inde Objectif: 

Investiguer l’ampleur des variations génétiques dans les régions épitopiques de la protéine circumsporozoïte (CS) des cellules T-helper dans des isolats de Plasmodium falciparum provenant de différentes régions de l’Inde à différentes phases de la transmission de la malaria. Méthodes: 

De l’ADN génomique a été isoléà partir de cinq cent sept (507) parasites sauvages de P. falciparum obtenus dans six zones géographiques de l’Inde à trois périodes de temps coïncidant avec la transmission de la malaria. Les régions épitopiques des cellules T-helper ont été amplifiées par PCR et les produits ont été purifiés puis séquencés. Résultats: 

Sur la base de séquences, neuf variantes ont été trouvées parmi les isolats et ont été classifiées en neuf groupes (V-1 à V-9), où V-1 et V-2 ont été observées dans les trois périodes de temps (TP). Les variantes V-1 à V-4 étaient présentes dans le TP-1; V-1, V-2 et V-5 à V-8 dans le TP-2; V-1, V-2, V-5 et V-9 dans le TP-3, et elles démontraient une hétérogénéité restreinte. Durant le pic de transmission (TP-2), les populations de parasites étaient plus variées et hétérogènes et les variantes étaient non biaisées et restreintes régionalement. Cependant, les allèles de V-6 et V-9 à la fois dans les épitopes Th2R et Th3R montraient la même variation de séquence identique à celles observée dans d’autres régions géographiques du monde. Les sept autres groupes n’ont pas révélé cette similarité. Conclusion: 

Les épitopes Th2R et Th3R sont impliqués dans la réponse immunitaire de l’hôte àP. falciparum. Le polymorphisme dans ces régions épitopiques indique une diversité antigénique, qui pourrait mener à des résultats défavorables pour un vaccin à sous-unités comprenant une variante prototype CS. Par conséquent, la formulation d’un vaccin en tenant compte du répertoire local limité des populations de parasites pourrait être utile.

Keywords: Malaria; Plasmodium falciparum; Polimorfismo; T-helper cell epitope; circumsporozoite protein; epítope de CD4 + ; malaria; polymorphism; polymorphisme; proteína del circumesporozoito; protéine circumsporozoïte; épitope de cellules T-helper

Document Type: Research Article

DOI: http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-3156.2009.02314.x

Affiliations: 1:  National Institute of Malaria Research, Delhi, India 2:  Department of Biochemistry, Jiwaji University, Gwalior, MP, India

Publication date: August 1, 2009

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