Surmava koolerabakteri DNA plaan avalikustati

Surmava koolerabakteri DNA plaan avalikustati
Surmava koolerabakteri DNA plaan avalikustati
Anonim

Nagu ajakirja Nature sellenädalases numbris teatati, on teadlased kindlaks teinud kogu paariskeemiliste ehitusplokkide järjestuse, mis moodustavad surmava koolerabakteri, iidse nakkusohtliku vaenlase, DNA. Komakujuline mikroob Vibrio cholerae põhjustab rasket kõhulahtisust, mis on Lõuna-Aasias endeemiline olnud vähem alt 1000 aastat. Alates 1817. aastast on see levinud kogu maailmas, põhjustades seitse pandeemiat. Puhangute vahel õitseb organism riimvees nii kahjututes kui ka haigusi põhjustavates vormides.

"Meditsiiniliselt oluliste patogeenide, nagu Vibrio cholerae, genoomse järjestuse määramine on tohutult paljutõotav, et aidata meil võidelda maailma kõige raskemini ravitavate nakkushaigustega," kommenteerib Anthony S.Fauci, M.D., projekti rahastanud riikliku allergia- ja nakkushaiguste instituudi (NIAID) direktor. "Lisaks sellele, et sekveneerimisuuringud aitavad meil mõista, kuidas mikroob haigusi põhjustab ja keskkonnas ellu jääb, võimaldavad teadlastel leida geenid, mis võivad viia vaktsiinikandidaatide, ravimite ja diagnostikavahendite potentsiaalsete uute sihtmärkideni.

"Paljud inimesed on koolerat põhjalikult uurinud, kuid olulisi uusi avastusi tehakse jätkuv alt," lisab ta. "Järjestuse olemasolu hõlbustab neid jõupingutusi tohutult."

Andekas koolera ja genoomi järjestamise ekspertide meeskond aitas kaasa projekti õnnestumisele. Nende hulka kuulub John Mekalanos, Ph.D. Harvardi meditsiinikoolist, tuntud mikrobioloog, kes uurib, kuidas bakteriaalsed virulentsustegurid põhjustavad haigusi; National Science Foundationi direktor Rita Colwell, Ph.D. Marylandi Ülikoolist, V. cholerae keskkonnas püsimise ekspert; ja genoomikaeksperdid Claire M.Fraser, Ph.D. ja John Heidelberg, Ph.D. Genoomiuuringute Instituudist (TIGR) Marylandis Rockville'is.

Projekt algas 1996. aasta lõpus, mis on üks esimesi mikroobide genoomi järjestamise katseid, mida rahastas NIAID, ja selle tulemust on kaua oodatud. Sellest ajast alates on NIAID oma selliste toetuste portfelli kiiresti laiendanud ja praegu on neid rohkem kui 30.

Kooleraprojekti üks ebatavalisemaid leide on see, et ühe ringikujulise kromosoomi asemel, nagu enamikul bakteritel, on organismil kaks, märgib Dennis Lang, Ph.D., NIAIDi bakteriaalsete ja viiruslike soolehaiguste programmi ametnik.. "Kui meeskond sai teada uutest uuringutest, mis näitasid, et koolera tüvedel võib olla kaks kromosoomi, koostasid nad kiiresti lõpliku järjestuse kaheks eraldi elemendiks."

Suurem kromosoom, mis koosneb peaaegu 3 miljonist aluspaarist, sisaldab enamikku organismi kriitilistest geenidest, sealhulgas neid, mis kodeerivad haigusi põhjustavaid toksiine ja valke, mis täidavad olulisi rakufunktsioone.Väiksem kromosoom on ligikaudu kolmandiku suurusest. "Mõlemad kromosoomid on hädavajalikud," ütleb dr Lang. "Te ei saa neist kumbagi ära teha ja et organism oleks elujõuline."

Lisaks bakteri rolli selgitamisele haigustes, võimaldab järjestusteave teadlastel uurida konkreetseid küsimusi selle kohta, kuidas V. cholerae ellu jääb ja keskkonnas püsib, mida see mõnikord teeb vetikate ja muu mereelustiku koloniseerimise teel. "Olemas on sadu erinevaid bakteritüvesid ning see, kuidas nad omavahel suhtlevad ja arenevad, on suures osas mõistatus," märgib dr Lang.

Dr. Colwell ja teised on pikka aega uskunud, et bakter siseneb rahuolekusse, kus sarnaselt bakterieostega on ta elus, kuid ei suuda paljuneda, kui seda ei käivita konkreetsed keskkonnatingimused. "Ajakirja Nature autorid leidsid koolera genoomist mõned geenid," ütleb dr Lang, "mis näivad olevat seotud sporuleerivate bakterite geenidega.Millist rolli võivad need koolera geenid selles vaikses olekus mängida, kui see on olemas, jääb alles näha, kuid see teave annab selle uurimistöö jaoks palju toitu."

Sekveneeritud V. cholerae tüvi, virulentne El Tor tüvi, mida kasutati aastaid kliinilistes uuringutes, on samuti tüvi, mida NIAID on koguseliselt tootnud ja tarnib uurijatele üle maailma vaktsiiniuuringute jaoks.

Koolera algab kiiresti ja esineb kõige sagedamini saastunud vee kaudu levivate epideemiate korral. Suukaudne rehüdratsioon on tõhus ravi, kuid ravimata koolera põhjustab rasket kõhulahtisust, mille suremusmäär on kõrge, eriti väikelastel. Maailma Terviseorganisatsioonile 1999. aastal edastatud teabe kohaselt suri maailmas peaaegu 8500 inimest ja veel 223 000 haigestus koolerasse.

Populaarne teema