Index >> les efforts de séquençage de l'ADN manquez crucial pour pouvoir provoquer la maladie de bactéries

les efforts de séquençage de l'ADN manquez crucial pour pouvoir provoquer la maladie de bactéries

Posted by: admin 10-19 les efforts de séquençage de l'ADN manquez crucial pour pouvoir provoquer la maladie de bactéries

Advertisement

Séquençage génomique est censé révéler la toute constitution génétique d'un organisme. Pour les spécialistes des maladies infectieuses, la technologie peut être utilisée pour analyser une bactérie responsable de la maladie afin de déterminer combien de mal il est capable de cause et si oui ou non il sera résistantes aux antibiotiques. Mais de nouvelles recherches à l'Université Rockefeller suggère que les protocoles de séquençage actuels donnent des bits d'information cruciale: isolé morceaux d'ADN flottants en dehors du chromosome bactérien, le noyau du matériel génétique d'une cellule.

les efforts de séquençage de l'ADN manquez crucial pour pouvoir provoquer la maladie de bactéries

Une nouvelle technique permet aux chercheurs d'examiner des morceaux d'ADN souvent négligé en dehors chromosomes bactériens, y compris les virus appelés phages (comme indiqué ci-dessus), qui peuvent jouer un rôle dans la maladie.

Crédit: Image courtoisie de l'Université Rockefeller

"Séquençage extensif de l'ADN chromosomique a été effectuée pour une variété d'organismes pathogènes, mais ces séquences ne pas découvrir la présence d'éléments d'ADN dans le cytoplasme de la cellule. Par conséquent, le profil d'ADN d'une bactérie pathogène peut être incomplète", dit Vincent Fischetti, chef du laboratoire de pathogénie bactérienne et d'immunologie. "Nous avons maintenant mis au point un moyen d'identifier ces éléments."

Extrachromosomique ADN peut inclure des bactéries infectant les virus, connus sous le nom des phages, et des brins d'ADN capable de se répliquer, connu sous le nom des plasmides, souvent repris par les autres bactéries. Ces phages et plasmides peuvent facilement se déplacer entre les cellules bactériennes, et les scientifiques savent depuis un certain temps que, par conséquent, ces éléments dits génétiques mobiles peuvent jouer un rôle important dans la virulence et de résistance aux antibiotiques.

Cette étude a porté sur des phages. Leur activité en dehors des chromosomes a été peu étudiée; la plupart des recherches ont porté sur des phages intégrés dans les chromosomes bactériens. Pendant ce temps, des plasmides, qui permettent aux bactéries d'part gènes entre eux, sont bien étudiés.

"Jusqu'à présent, personne n'a regardé à travers une variété de souches de bactéries, comme nous l'avons fait avec Staphylococcus aureus, de trouver ces phages extrachromosomiques qui ont le potentiel de jouer un rôle important dans la maladie», explique Bryan Utter un postdoc dans le laboratoire et le premier auteur de l'étude publiée le 25 Juin dans PLoS ONE. Staphylococcus est une bactérie commune qui peut causer des infections graves, voire mortelles dans certains cas.

Jusqu'à présent, une analyse de cette ampleur ne était pas possible, parce que l'ADN chromosomique fragmente facilement et contamine l'échantillon pendant le processus par lequel les chercheurs à préparer l'ADN extra-chromosomique, ce qui les rend pratiquement impossible d'identifier et de séquence.

"Pour résoudre ce problème, nous avons emprunté un outil de phages eux-mêmes: les enzymes ces virus utilisent pour briser une cellule de phage infectées pour libérer leur progéniture», dit Douglas Deutsch, un étudiant diplômé dans le laboratoire. Ces enzymes, l'objet de recherches en laboratoire dans le développement de nouveaux agents anti-infectieux, sont actuellement exploitées pour extraire doucement l'ADN chromosomique, tout en laissant d'autres éléments génétiques pour l'analyse. En utilisant cette technique, ils ont cherché phages extrachromosomiques dans 24 souches de staphylocoques médicalement importantes.

Non seulement phages extrachromosomiques semblent répandue parmi ces souches, mais les chercheurs ont trouvé des preuves que ces phages codent les gènes qui peuvent rendre les bactéries plus dangereux.

Par exemple, lorsque les chercheurs ont décodé la séquence complète d'un phage extrachromosomique circulaire d'un Staphylococcus du pathogène, ils ont identifié un certain nombre de gènes qui peuvent aider cette souche éluder le système immunitaire de l'hôte et que pourrait se propager facilement à d'autres bactéries Staphylococcus. Les chercheurs étudient actuellement ce rôle, le cas échéant, ces gènes viraux jouent dans la capacité de cette souche de provoquer une maladie.

Les conséquences vont au-delà pathogénicité. Phages éléments, y compris ceux ne sont pas intégrés dans les chromosomes, font partie d'un système de régulation de gènes bactériens. Par exemple, certains de ces éléments de phage peut activer ou réduire au silence des gènes bactériens en déplaçant dans ou hors du chromosome. Dans les souches de Staphylococcus, les chercheurs ont constaté deux éléments transitoires ainsi que ceux résidant en permanence en dehors des chromosomes.

"En examinant l'ADN en dehors des chromosomes bactériens, vous pouvez obtenir une meilleure compréhension de la dynamique par laquelle ces éléments peuvent mobiliser contrôlant ainsi gènes microbiens," dit Fischetti.