Zecche, Flukes, e la genomica: emergenti Pathogens Revealed

Maggio 13, 2016 Admin Salute 0 0
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Ehrlichiosis c'è stella della scienza. Questa malattia emergente ha un nome imbarazzante, sintomi simil-influenzali vaghi, e la pessima abitudine di essere causata da batteri che vivono all'interno di zecche e vermi piatti. Ma, in questo numero della rivista Public Library of Science Genetics (PLoS Genetics), gli scienziati mettono ehrlichiosis sotto i riflettori genomica - e scoprire qualche brillante biologia.

Guidati da scienziati presso l'Istituto per Genomic Research (TIGR) e The Ohio State University (OSU), un team di ricercatori riportare i genomi completi di tre agenti patogeni emergenti che causano ehrlichiosis - Anaplasma phagocytophilum, Ehrlichia chaffeensis, e Neorickettsia sennetsu - e confrontare i genomi con quelli di 16 altri batteri con stili di vita simili. Lo studio riporta nuovi geni che permettono ai batteri di eludere il sistema immunitario di un host, adattarsi alle nuove nicchie, e altro ancora. Infine, la relazione ricostruisce il potenziale metabolico di cinque genomi rappresentativi di questi batteri.

"Confrontando tanti agenti patogeni diversi, alcuni strettamente correlati e altri diversi, siamo in grado di identificare i geni legati a malattie e organismi diversi", spiega il biologo molecolare Julie Dunning Hotopp di TIGR, primo autore della carta PLoS Genetics. Poiché i patogeni che causano ehrlichiosis sono obbligati batteri intracellulari - in grado di prosperare solo all'interno di cellule ospiti - sono difficili da isolare e studiare in laboratorio, Hotopp aggiunge. "Come siamo queste malattie diverso? Come sono le stesse? Possiamo correlare alcuni geni con determinate caratteristiche? Per la prima volta, il nostro database genomica comparativa offre una risorsa per affrontare tali questioni."




Riconosciuto almeno dal 1930, ehrlichiosis fa ammalare non solo gli esseri umani, ma anche cani, bovini, pecore e altri animali. In Giappone, ehrlichiosis umana è comunemente chiamato febbre sennetsu. Negli Stati Uniti, la maggior parte dei casi umani sono stati collegati alle zecche.

Nel nuovo studio, gli scienziati hanno scoperto un indizio di come i batteri che causano ehrlichiosis infettano tali animali diversi. Uno dei tre batteri principali sequenziati, A. phagocytophilum, contiene circa 1.400 geni - tra cui più di 100 varianti di un singolo gene che codifica per una proteina che permette ai batteri di eludere il sistema immunitario dell'organismo che ha infettato. Questa proteina si trova sulla superficie della membrana esterna dei batteri. Quando i batteri, attraverso punture di zecche, trasferimenti a un essere umano, per esempio, o il cavallo, i batteri sceglie la variazione di proteine ​​necessari per stare nascosto da quel particolare host.

"Queste sequenze del genoma hanno rivoluzionato i tipi di esperimenti [scienziati] può eseguire per comprendere queste malattie", spiega il microbiologo Yasuko Rikihisa College di OSU di Medicina Veterinaria. "Già, almeno quattro laboratori eseguono, o prevede di effettuare, insieme analisi del genoma DNA microarray e analisi proteomica di questi batteri."

Oltre a genomi confronto, l'attuale studio utilizzato tali genomi di ricostruire il potenziale metabolico (la capacità di utilizzare e produrre energia e composti) di cinque batteri, che rappresenta i numerosi organismi confronto. Con questa analisi finale, estrapolati nuova comprensione delle tattiche più ampie utilizzati da batteri diversi. Patogeni ehrlichiosi, per esempio, sembrano in grado di fare vitamine che una zecca ospite manca nella sua dieta regolare.

"Questo studio è un bellissimo esempio di come in profondità genomica comparativa possono portare all'identificazione di caratteristiche molecolari che sono alla base dello stile di vita di agenti patogeni", spiega il biologo molecolare TIGR Hervй Tettelin, autore senior dell'articolo PLoS Genetics. "Non avremmo potuto raggiungere queste conclusioni studiando autonomamente la sequenza del genoma di ogni singolo agente patogeno", aggiunge. "Ora sappiamo come alcuni dei patogeni studiati infettare o fornire benefici ai loro ospiti."

Gli scienziati sperano di costruire su questo lavoro, con i potenziali studi per determinare quali geni batterici sono accesi durante l'infezione ehrlichiosis e per tracciare le differenze evolutive tra organismi ehrlichiosis provocando in diverse parti del mondo. Altri scienziati possono costruire il nuovo lavoro, nonché mediante l'accesso alla banca dati di confronto online su http://www.tigr.org/sybil/rcd/. Questo lavoro del progetto di sequenziamento del genoma è stato finanziato dal National Institutes of Health.

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