Batterio che provoca calcoli renali e complicate infezioni del tratto urinario dà i suoi segreti genetici

Maggio 14, 2016 Admin Salute 0 1
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I dati della prima sequenza completa del genoma di P. mirabilis, che comprende almeno 3693 geni e 4,063 megabasi di DNA, saranno presentati in occasione della riunione generale 106a della Società Americana di Microbiologia che si terrà a Orlando dal 21-25 maggio.

Melanie M. Pearson, Ph.D., ricercatore in microbiologia e immunologia presso l'Università del Michigan Medical School, è il primo scienziato a eseguire un'analisi approfondita della sequenza del genoma. Lei presenterà i suoi primi risultati in una presentazione ASM manifesto con inizio alle 9 del mattino del 23 maggio.




"L'accesso alla sequenza completa del genoma aiuterà gli scienziati a determinare i fattori di virulenza prodotte dall'organismo e imparare come causa della malattia", spiega Pearson. "Una parte del nostro obiettivo è trovare potenziali bersagli per nuovi vaccini che possano proteggere le persone dall'infezione."

"E. coli provoca infezioni del tratto urinario in individui altrimenti sani, ma P. mirabilis provoca più infezioni in quelli con" complicate "vie urinarie. Nei casi in cui si formano le pietre, i batteri possono diventare resistenti agli antibiotici", spiega Harry LT Mobley, Ph.D., professore e presidente di microbiologia e immunologia nel UM Medical School. "E 'particolarmente diffuso in casa di cura residenti con cateteri."

Mobley è un esperto di ureasi, un enzima prodotto P. mirabilis, che scompone urea nel tratto urinario, riduce l'acidità di urina e porta alla formazione di calcoli renali o vescicali. Una volta che una pietra comincia a formarsi, i batteri attaccano alla pietra e vivono all'interno dei suoi livelli, dove sono protetti da antibiotici.

Quando Pearson ha esaminato i dati di sequenza genomica per Proteus mirabilis, ha scoperto una spiegazione per il batterio "vischiosità".

"Questo batterio ha un numero insolitamente elevato di geni che codificano per 15 differenti fattori di aderenza o fimbriae sulla sua superficie", spiega Pearson. "Tutti questi diversi fimbriae aiutare il bastone batterio alle cellule della vescica, cateteri, calcoli renali o l'altro.

E 'insolito per i batteri di avere diversi modi di fissaggio a superfici, ma non ho mai sentito parlare di uno con 15 diversi fattori di adesione prima. "

"Nel corso di oltre 20 anni di ricerca di laboratorio, che avevamo faticosamente individuato quattro P. mirabilis fimbriae", dice Mobley. "Improvvisamente, qui erano 11 più previsto nei dati di sequenza del genoma. Non potevamo crederci."

Pearson anche scoperto che lei chiama un "patogenicità isola" nel genoma P. mirabilis costituito da 24 geni che codificano componenti di un sistema utilizzato per iniettare proteine ​​batteriche in cellule ospiti.

"Fino a quando abbiamo esaminato i dati di sequenza, non avevamo idea di P. mirabilis avevano questi geni", dice Mobley. "Quando Melanie ha analizzato le sequenze di questi 24 geni, ha notato che hanno piccole quantità di due dei quattro nucleotidi nel DNA - guanina e citosina -. Che sono presenti nel genoma generale Questo implica che un altro batterio contribuì questo piccolo pezzo di DNA di P. mirabilis ad un certo punto durante la sua evoluzione ".

Nella ricerca futura, Pearson utilizzerà microarray gene per identificare i geni Proteus mirabilis che sono attivati, o espressi, durante la fase di infezione. I geni coinvolti nel processo di infezione saranno gli obiettivi principali per il futuro sviluppo del vaccino, secondo Pearson, anche se lei dice che saranno necessari anni di ulteriori ricerche prima che i vaccini potrebbero essere disponibili in commercio.

Mohammed Sebaihia e Julian Parkhill, gli scienziati del Wellcome Trust Sanger Institute di Cambridge, Regno Unito, sono stati responsabili per il processo di sequenziamento. Il ceppo è stato sequenziato P. mirabilis HI4320, un ceppo comunemente usato nei laboratori di ricerca, che è stato coltivato in laboratorio Mobley dalle urine di un paziente casa di cura con un catetere a permanenza a lungo termine.

La ricerca è stata sostenuta dal National Institute of Diabetes e Digestiva e Malattie renali, in collaborazione con l'Istituto Sanger.

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