Ricercatori Whitehead hanno sviluppato un nuovo tipo di schermo genetico per le cellule umane per individuare i geni e le proteine ​​utilizzate da patogeni specifici, in base al loro articolo su Science.

Nella maggior parte delle culture di cellule umane geni sono presenti in due copie: una ereditata dal padre e uno dalla madre. Gene inattivazione da mutazione è quindi inefficiente perché quando una copia viene inattivato, la seconda copia rimane solitamente attivo e prende il sopravvento.

In lievito, i ricercatori hanno più facile: usano cellule di lievito in cui sono presenti in una sola copia (lievito aploidi) tutti i geni. Ora Carette e collaboratori hanno utilizzato un approccio simile e utilizzata una linea cellulare umana, in cui sono presenti in una singola copia quasi tutti i cromosomi umani.

In questa linea di cellule rare, Carette e collaboratori hanno generato mutazioni in quasi tutti i geni umani e utilizzati questa collezione per lo screening per i geni host utilizzati da agenti patogeni. Esponendo quelle cellule all'influenza o varie tossine batteriche, gli autori isolato mutanti che erano resistenti a loro. Carette poi identificato i geni mutati nelle cellule sopravvissute, che codificano per una molecola trasportatore e un enzima che il virus dell'influenza dirotta ad assumere cellule.

Lavorare con Carla Guimaraes dal laboratorio di Whitehead membro Hidde Ploegh, Carette cellule knockout sottoposto a diverse tossine batteriche per identificare cellule resistenti e quindi i geni responsabili.

Gli esperimenti hanno identificato un gene precedentemente uncharacterized essenziale per intossicazione da tossina difterica e esotossina A tossicità, e una proteina di superficie cellulare necessario per cytolethal distending la tossicità della tossina.

"Siamo rimasti sorpresi dalla chiarezza dei risultati", afferma Jan Carette, un ricercatore post-dottorato nel laboratorio Brummelkamp e primo autore sull'articolo Science. "Ci hanno permesso di identificare nuovi geni e proteine ​​coinvolte nei processi infettivi che sono stati studiati da decenni, come la difterite e l'influenza. Inoltre abbiamo trovato i primi geni umani essenziali per le interazioni ospite-patogeno in cui sono noti alcuni dettagli, come il caso per cytolethal tossina distending secreto da alcuni ceppi di E. coli. Questo potrebbe essere importante per rispondere rapidamente a patogeni emergenti o di studiare la biologia del patogeno che è stato difficile da studiare sperimentalmente. "

Brummelkamp vede il lavoro come solo l'inizio.

"Avere cellule knockout per quasi tutti i geni umani nel nostro freezer si apre una vasta gamma di questioni biologiche che possiamo guardare", dice. "Oltre a molti aspetti della biologia cellulare che possono essere studiati, schermi a eliminazione diretta potrebbero essere utilizzati anche per smantellare reti molecolari che vengono sfruttate da una batteria di diversi virus e batteri."

Questa ricerca è stata finanziata da Fundaзгo para a Ciкncia ea Tecnologia (FCT) il Portogallo e la Fondazione Kimmel.

Thijn Brummelkamp è Fellow presso Whitehead Institute for Biomedical Research, dove si trova il suo laboratorio e tutta la sua ricerca è condotta.