I geni mancanti può aiutare a spiegare perché batteri della peste sono così Deadly

Maggio 27, 2016 Admin Salute 0 1
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La risposta può essere nei relativi geni - o meglio, la sua mancanza di loro.

Confrontando il genoma del bacillo della peste, Yersinia pestis, con la sequenza di DNA quasi identica di Yersinia pseudotuberculosis, un team internazionale guidato da ricercatori presso il Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ha scoperto che diverse centinaia di geni che apparentemente sono stati inattivati ​​come la peste batterio evoluto può essere in gran parte responsabile della sua virulenza.

In un rapporto pubblicato oggi (9 settembre), nella edizione online del Proceedings of National Academy of Sciences, i ricercatori hanno detto la "perdita del gene massicce" e riarrangiamenti del DNA che si sono verificati, come Y. pestis evoluti "forniscono un esempio che fa riflettere di come un'epidemia altamente virulenta (patogeno) può improvvisamente emergere da un meno virulenta, progenitore strettamente correlati. "




"Questo lavoro è fondamentale perché ci ha permesso per la prima volta per seguire gli eventi molecolari precisi che hanno portato alla nascita di questo batterio altamente virulento", ha detto il biologo LLNL Emilio Garcia, che ha guidato il team di ricerca.

La conoscenza dei fattori genetici che contribuiscono alla virulenza dei batteri della peste potrebbe aiutare i ricercatori a sviluppare modi migliori per individuare, prevenire e curare la malattia mortale.

La ricerca LLNL, condotta in collaborazione con l'Unità di Ricerca Yersinia dell'Institut Pasteur di Parigi e molte altre organizzazioni, suggerisce che la selezione naturale potrebbe aver portato alla inattivazione di geni in Y. pestis, che tendeva a sopprimere la sua letalità, magari dandogli un evolutiva gamba su suoi cugini più benigni.

Pressioni evolutive potrebbero aver anche fatto il batterio più adatto a colonizzare la pulce, il suo vettore preferito (mezzi di trasmissione), e quindi facilitare la diffusione delle pulci-carico della malattia.

Forse il più contagioso di tutti i batteri in esseri umani, Y. pestis è stato responsabile della peste bubbonica, o "Morte Nera", che ha ucciso milioni di persone in Asia e in Europa nel Medioevo.

La maggior parte dei ceppi di Y. pestis sono curabili con antibiotici. Se non trattata, tuttavia, peste bubbonica è letale nel 70 percento dei casi, di solito con una settimana; mentre peste polmonare, acquisito respirando i batteri, è quasi sempre fatale entro due o tre giorni.

L'ultima epidemia di peste urbana negli Stati Uniti si è verificato a Los Angeles nel 1924-25. Una media di 10 a 15 casi negli Stati Uniti, e tra 1.000 e 3.000 casi in tutto il mondo, sono segnalati ogni anno. La malattia è stato a lungo considerato un ottimo candidato per il bioterrorismo a causa della sua estrema virulenza e la sua capacità di diffondersi attraverso l'aria così come da pulci infette.

Per arrivare alla base genetica per la natura mortale di Y. pestis, i ricercatori Livermore guidate prima sequenziato il genoma completo di Y. pseudotuberculosis, un animale e patogeno umano che può causare dolore febbre e appendicite come se ingerito in acqua o cibo . Hanno poi confrontato il genoma Y. pseudotuberculosis con le sequenze di DNA di due Y. pestis ceppi precedentemente sequenziato dal Sanger Institute di Cambridge, in Inghilterra.

Mentre il confronto ha rivelato una serie di geni nel batterio della peste che non sono presenti nella sua relativa, Garcia ha detto che la scoperta più importante è stata la portata e l'apparente causa di inattivazione del gene in Y. pestis.

"Ben il 13 per cento dei geni Y. pseudotuberculosis non funzionano più in Y. pestis," ha detto. "Abbiamo scoperto che il numero di sequenza di inserimento (IS) elementi (sequenze di DNA in grado di interferire con l'espressione genica) si è drammaticamente esteso in Y. pestis, delineando il probabile ruolo di espansione è l'eliminazione e la modifica dei preesistenti percorsi di espressione genica."

Il sequenziamento del genoma Y. pseudotuberculosis faceva parte di un "Bio-fondazione Initiative", finanziato dal Dipartimento di Chimica e Biologica Non Proliferazione programma di Energy, in collaborazione con Elisabeth Carniel dell'Institut Pasteur. Partecipano inoltre al progetto sono stati i ricercatori della divisione Life Sciences a Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee .; il Dipartimento di Microbiologia e Genetica Molecolare presso la Michigan State University, East Lansing; Rocky Mountain Laboratories a Hamilton, Mont .; l'Institut National de la Santé et de la Recherche Medicale a Universite de Lille, in Francia; e Genoscope e il Centre National de la Recherche Scientifique-Unite Mixte de Recherche in Evry Cedex, Francia.

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Fondata nel 1952, Lawrence Livermore National Laboratory ha la missione di garantire la sicurezza nazionale e di applicare la scienza e la tecnologia per le questioni importanti del nostro tempo. Lawrence Livermore National Laboratory è gestito dalla University of California per il Dipartimento della National Nuclear Security Administration Energy.

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