Nakkusliku pärmi paaritumise avastamine avab ukse geenide kaardistamisele, ravimite väljatöötamisele

Nakkusliku pärmi paaritumise avastamine avab ukse geenide kaardistamisele, ravimite väljatöötamisele
Nakkusliku pärmi paaritumise avastamine avab ukse geenide kaardistamisele, ravimite väljatöötamisele
Anonim

MINNEAPOLIS / ST. PAUL – Avastuses, mis avab ukse nakkusliku pärmseene virulentsuse mõistmiseks ja selle raviks kasutatavate ravimite väljatöötamiseks, on Minnesota ülikooli teadlased leidnud viisi, kuidas kutsuda esile pärmseene Candida albicansi paaritumist. Seksuaalne paaritumine oli pärmseene puhul varem teadmata, kuna see kuulub immuunpuudulikkusega või nõrgenenud patsientide infektsioonide viie peamise põhjuse hulka. Paaritumisprotsess on vajalik alus geneetilistele katsetele, mis võivad paljastada virulentsuses osalevad geenid ja võimaldada uute ravimite väljatöötamist nende geenide vastu võitlemiseks.Teos ilmub ajakirja Science 14. juuli numbris.

"Oleme seda nähtust otsinud kõik need 20 aastat, mil oleme Candida albicansiga töötanud," ütles aruande esimene autor ja ülikooli vanemteadur Beatrice Magee. "Oleme suutnud võtta olulisi leide teistest laboritest ja sünteesida need oma avastuse tegemiseks." Tema kaasautor on P.T. Magee, geneetika, rakubioloogia ja arengu professor.

Candida albicans põhjustab mitmesuguseid infektsioone, sealhulgas vaginiiti ja AIDS-i patsientidel levinud eluohtlikku infektsiooni, mis keelab neelamise. Kui see satub vereringesse, võib see kasvada neerudes või südameklappides, eriti tehisklappides, ja põhjustada südamepuudulikkust, vahendab P.T. Magee ütles.

Teadlased indutseerisid pärmirakud, mis tavaliselt on diploidsed – see tähendab, et neil on kaks komplekti igast kromosoomist – ühinema, moodustades rakud nelja komplektiga igast kromosoomist. Kuid selleks, et teadlased näeksid pärilikkuse mustreid, mis võimaldavad geene kaardistada, peab toimuma teine ​​samm.Selles etapis, mida nimetatakse meioosiks, jaguneb iga rakk kaheks tütarrakuks, mis saavad igast kromosoomist kaks koopiat juhuslikes kombinatsioonides.

"See samm on peaaegu kindlasti olemas," ütles P.T. Magee. "Teeme selle leidmiseks kõvasti tööd ja kui me seda teeme, on lihtne valmistada igasuguseid pärmitüvesid, mis aitavad meil välja selgitada, millised geenid on virulentsuses olulised." Kui geenid ja nende funktsioonid on kindlaks tehtud, saavad teadlased töötada välja ravimite väljatöötamisega, mis neid funktsioone takistavad.

Candida'l on kaheksa kromosoomi ja paaritumisvõimet juhib 5. kromosoomis olev geen. See geen esineb kahel kujul: "a" ja "alfa". Enamikul kliinilistes tingimustes eraldatud rakkudel on mõlemad vormid, üks igas kromosoomi 5 koopias. Sellised "a/alfa" rakud ei saa paarituda. Mõnikord aga kaotab rakk ühe kromosoomi koopia. Minnesota ülikooli meeskond leidis, et nad suudavad skriinida rakke, mis olid kaotanud ühe kromosoomi 5 koopia.Sellised rakud kannavad kas geeni a- või alfavormi ja seega saab neid paaritada – kuid ainult vastupidist vormi kandvate rakkudega.

Kui teadlased panevad Candida rakud paaritumise lõpuni viima – st meioosi kaudu –, on võimalik välja selgitada geenid, mida kahtlustatakse mängivat rolli pärmseene võimes põhjustada haigusi, P.T. ütles Magee. Näiteks võib juhtuda, et mitmed geenid täidavad sarnaseid funktsioone, kuid seda, kas need funktsioonid mängivad rolli haiguse põhjustamisel, saab testida ainult siis, kui üksikud geenid eraldatakse paaritumise teel erinevatesse järglaste kloonidesse. Kui need geenid on tuvastatud ja iseloomustatud, saab ravimeid kavandada nende sihtmärgiks.

"Sellised ravimid päästavad paljude nõrgestatud patsientide elusid ja muudavad sellised protseduurid nagu südamesiirdamine palju ohutumaks kui praegu," ütles P.T. Magee.

Populaarne teema