Research Article

The var3 genes of Plasmodium falciparum 3D7 strain are differentially expressed in infected erythrocytes

Les gènes var3 de la souche 3D7 de Plasmodium falciparum sont exprimés de manière différentielle dans les érythrocytes infectés

¹ Key Laboratory of Zoonosis, Ministry of Education, Institute of Zoonosis, Jilin University, Changchun 130062, PR China
² Department of Microbiology, Tumour- and Cellular Biology, Karolinska Institutet, S-171 71, Stockholm, Sweden

^* Corresponding author: cqj@jlu.edu.cn

Received: 26 February 2014
Accepted: 8 April 2014

Abstract

Plasmodium falciparum erythrocyte membrane protein 1 (PfEMP1) is an important virulence factor encoded by a family of 59 var genes, including 56 var genes plus 3 small var3 genes. The var genes are among the most diverse sequences in the P. falciparum genome, but the var3 genes are found conserved in most P. falciparum strains. Previous studies have been mainly focused on the typical var genes, while the biological characteristics of the var3 genes remain unknown. In this study, the three var3 genes, PF3D7_0100300, PF3D7_0600400, and PF3D7_0937600, were found to be transcribed in the erythrocytic stages of P. falciparum, with a peak in the transcription level at 16 h post-invasion, but terminated immediately after 16 h post-invasion. The encoded protein of PF3D7_0600400 could be detected in both the late trophozoite stage and schizont stage, while the encoded proteins of PF3D7_0100300 and PF3D7_0937600 could only be detected in the late trophozoite stage and schizont stage, respectively. Thus, the var3 genes of the P. falciparum 3D7 strain were differentially expressed during the erythrocytic development of the parasite.

Résumé

La protéine 1 de membrane de l’érythrocyte de Plasmodium falciparum (PfEMP1) est un important facteur de virulence, codé par une famille de 59 gènes var, qui comprend cinquante-six gènes var et trois petits gènes var3. Les gènes var sont parmi les séquences les plus diverses dans le génome de P. falciparum, mais sont sont conservés dans la plupart des souches de P. falciparum. Des études antérieures ont été principalement axées sur les gènes var typiques, tandis que les caractéristiques biologiques des gènes var3 restent inconnues. Dans cette étude, il a été trouvé que les trois gènes var3, PF3D7_0100300, PF3D7_0600400 et PF3D7_0937600, sont transcrit dans les stades érythrocytaires de P. falciparum, avec un pic du niveau de la transcription à 16h post- invasion, qui s’arrête immédiatement après 16h post- invasion. La protéine codée par PF3D7_0600400 a pu être détectée à la fois dans le stade trophozoïte tardif et le stade schizonte, tandis que les protéines codées par PF3D7_0100300 et PF3D7_0937600 ne pouvait être détectées, respectivement, qu’au stade trophozoïte final et au stade schizonte. Les gènes var3 de la souche 3D7 de P. falciparum sont donc exprimés de façon différentielle au cours du développement érythrocytaire du parasite.