Białka powierzchniowe P. vivax merozoity, w tym MSP-5, mogą stymulować ludzki układ odpornościowy i odgrywać zasadniczą rolę w inwazji merozoitów do retikulocytów żywiciela, które w związku z tym wykorzystuje się do wytwarzania obiecujących szczepionek przeciwko P. vivax malaria [28, 29]. Dlatego w pierwszym etapie wstępnym należy rozważyć irański P. vivax informacji przy projektowaniu skutecznej szczepionki przeciw malarii, określono różnorodność genetyczną w regionie eksonu 1 genu MSP-5 P. vivax izolatów od pacjentów z objawami malarii w Iranie.

Zmierzona różnorodność nukleotydów w eksonie 1 irańskich izolatów (0,06766) wskazuje na wysoki stopień różnorodności genetycznej w badanej populacji. Ten stopień różnorodności jest w przybliżeniu zgodny z wynikami badań nt P. vivax-zakażeni pacjenci z malarią kolumbijską (Pi = 0,049883) [8]. W badaniu eksonu 1 genu MSP-5 u 180 pacjentów z malarią P. vivax w siedmiu krajach, w tym w Tajlandii, Indonezji i Brazylii, zidentyfikowano 107 haplotypów, a wskaźniki różnorodności genetycznej wynoszące 0,05014, 0,5747 i 0,05043 zaobserwowano odpowiednio w Tajlandii, Indonezji i Brazylii [9], które są bliższe różnorodności genetycznej irańskich izolatów w naszym badaniu. W cytowanym badaniu wykazano wysoką różnorodność genetyczną i rekombinację. Obecność wielu haplotypów i duża różnorodność haplotypów (Hd: 0,943) dodatkowo potwierdzają koncepcję zróżnicowanego genetycznie P. vivax populacji na obszarach Iranu o niskim stopniu endemii malarii. Odkrycia te sugerują, że w populacji Iranu krąży wiele wariantów PvMSP-5.

Biorąc pod uwagę niskoendemiczny status malarii w Iranie, spodziewano się, że różnorodność genetyczna eksonu pierwszego będzie ograniczona, a liczba haplotypów będzie bardzo mała. Niemniej jednak bliskość południowo-wschodniego regionu Iranu do Pakistanu i Afganistanu, czyli krajów o dużej częstości występowania malarii wywołanej przez P.vivaxwraz z ruchami ludności i migracją, prawdopodobnie przyczynia się do wprowadzenia różnych P. vivax warianty w regionie. To z kolei zwiększa różnorodność genetyczną P. vivax populacji w Iranie. Użycie wszystkich kodonów dla każdego aminokwasu w podobny sposób pokazało, że przy wyborze kodonów dla każdego aminokwasu była niewielka oszczędność. Wynik ENC ujawnił niewielką oszczędność pomiędzy badanymi sekwencjami. Analiza drzewa filogenetycznego skonstruowanego z sekwencji nukleotydowych genu PvMSP-5 pokazuje różnorodność i rozproszenie wśród badanych izolatów. Obecność odrębnych linii genetycznych i rozbieżność irańskich izolatów od innych P. vivax izolaty na całym świecie sugerują istnienie specyficznych geograficznie wariantów genetycznych w populacji Iranu. Odkrycia te podkreślają znaczenie uwzględnienia regionalnej różnorodności genetycznej przy projektowaniu strategii zwalczania malarii i szczepionek.

Chociaż wartość D Tajimy nie była istotna statystycznie, była dodatnia (0,72403) w genie MSP-5 P. vivax w niniejszym badaniu. Dodatnia wartość D Tajimy wskazuje na selekcję równoważącą lub podział populacji, co wskazuje na obecność dużej liczby polimorfizmów z umiarkowaną częstotliwością [23, 30, 31]. Przyczyną braku istotności statystycznej może być bardzo mała liczebność próby w tym badaniu. Większa liczba próbek w przyszłych badaniach może rzucić więcej światła na czynniki selekcji wpływające na gen PvMSP-5. Co więcej, w badaniu Kolumbijczyka test Tajimy nie różnił się istotnie od zera P. vivax izoluje [8]oraz w badaniach na izolatach z siedmiu innych krajów [9].

D i F Fu i Lis były pozytywne pod względem genu PvMSP5, są one interpretowane podobnie jak D i F Tajimy [30, 31] i wykazują znaczną liczbę umiarkowanie częstych polimorfizmów. Niemniej jednak te dwa testy nie wykazały znaczących odstępstw od neutralności w irańskich izolatach, co podkreśla, że ​​selekcja neutralna również odgrywa rolę w różnorodności genów.

Obecność zdarzeń rekombinacji wewnątrzgenowej, o czym świadczy wartość Rm nierównowagi sprzężeń, sugeruje występowanie wymiany genetycznej pomiędzy różnymi allelami PvMSP-5. Kolejnym elementem przyczyniającym się do tworzenia nowych wariantów genetycznych i poszerzającym różnorodność genów PvMSP-5 jest rekombinacja wewnątrzgenowa. W fazie jelitowej komara P. vivax cyklu życia, następuje rekombinacja wewnątrzgenowa [22, 32]Stosunek mutacji niesynonimicznych do mutacji synonimicznych (ω: 0,815) pokazuje, że ekson 1 irańskich izolatów PvMSP-5 nie był zachowany.

Jeśli ω jest większe niż jeden, oznacza to dobór naturalny. Jeśli ω jest mniejsze niż jeden, oznacza to selekcję oczyszczającą lub selekcję negatywną [33, 34]. W eksonie 1 liczba ω była wyższa niż 1 w obu badaniach dotyczących Kolumbii i pozostałych siedmiu krajów z P. vivax izoluje [8, 9], ale w naszym badaniu było to 0,815, a w oprogramowaniu MEGA dS-dN wynosiło 0,46; dlatego selekcja negatywna lub oczyszczająca odegrała zasadniczą rolę w różnorodności genetycznej obserwowanej w genie MSP5 w irańskich izolatach. Poza tym sugeruje to, że ilość ω w genie MSP-5 różni się w zależności od obszaru geograficznego.

Dowody na selekcję oczyszczającą odnotowano w przypadku innych białek powierzchniowych merozoitów, w tym MSP8 i MSP10 w P. vivax [35].

Specyficzne sekcje genu PvMSP-5, które charakteryzowały się większym poziomem różnorodności, znaleziono stosując analizę przesuwającego się okna różnorodności nukleotydów. Obszary te mogą być punktami zapalnymi różnorodności antygenowej i wymagają dalszych badań, aby ustalić ich znaczenie immunologiczne i potencjał jako cele szczepionki. Choć wyniki testu Mcdonalda i Kreitmana (MK) nie wykazały istotnych odchyleń od neutralności, to stosunek zmienności niesynonimicznej do synonimicznej pomiędzy gatunkami był niższy niż stosunek polimorfizmu niesynonimicznego do synonimicznego w obrębie gatunku (dN/dS < pN /ps). Wskazuje to na obecność negatywnej lub oczyszczającej selekcji działającej na gen PvMSP-5. Wyniki są zgodne z poglądem, że selekcja oczyszczająca ma na celu usunięcie szkodliwych mutacji i utrzymanie integralności funkcjonalnej genu.

Obecność odrębnych linii genetycznych i rozbieżność irańskich izolatów P. vivax z innych izolatów na całym świecie mają konsekwencje dla opracowywania strategii kontroli malarii i szczepionek specyficznych dla populacji Iranu. Różne ekspresje epitopów między odmianami zastosowanymi w szczepionce a dominującymi wariantami w innych regionach mogą kwestionować skuteczność szczepionki. Dlatego ważne jest, aby wziąć pod uwagę specyficzne warianty genetyczne w populacji Iranu, aby zoptymalizować prace nad szczepionkami. Jeśli chodzi o obecność unikalnych wariantów w tym badaniu, wydaje się, że dominujące warianty w tym regionie można zastosować do zaprojektowania skutecznej szczepionki. Sugeruje się, aby badania te przeprowadzić w pobliskich krajach, takich jak Pakistan i Afganistan, w celu dokładniejszego przedstawienia identyfikacji odmian PvMSP-5 na tym obszarze.

Na różnorodność genetyczną PvMSP-5 wpływają dwa główne parametry: selekcja oczyszczająca i rekombinacja wewnątrzgenowa. Oczyszczanie funkcji selekcji w celu utrzymania integralności funkcjonalnej PvMSP-5. Z drugiej strony rekombinacja wewnątrzgenowa przyczynia się do zmienności genetycznej obserwowanej w populacji pasożytów. Procesy te mają kluczowe znaczenie w mechanizmach ewolucyjnych i adaptacyjnych pasożyta, a ich interakcja ma istotne implikacje dla opracowania szczepionki.

PvMSP-5 wykazuje znaczną różnorodność genetyczną w regionach geograficznych i pomiędzy nimi P. vivax jest powszechne. W związku z tym istnienie różnorodnych izolatów stwarza wyzwania w projektowaniu szczepionki, która może skutecznie zwalczać wszystkie warianty. Ponadto istotne jest zrozumienie częstości występowania i rozmieszczenia różnych wariantów PvMSP-5 w różnych regionach, aby opracować szczepionki specyficzne dla regionu.