Drie eeuwen nadat een bereidende Nederlandse microbioloog eerst spiraalvormig-gevormde mondelinge ziekteverwekkerTreponema denticola waarnam hebben, wetenschappers de opeenvolging van DNA van de bacterie volledige en de gebruikte vergelijkende genomica ontcijferd om nieuw licht op andere spirochetemicroben te gieten.
De studie door wetenschappers bij het Instituut voor Onderzoek Genomic (TIGR) en medewerkers bij Hogeschool Baylor van Geneeskunde en de Universiteit van het Centrum van de Wetenschap van de Gezondheid van Texas in Houston vond diepgaande verschillen tussen de geninhoud van denticola van T., die met periodontal (gom) ziekte wordt geassocieerd, en van andere spirochaeten die syfilis en ziekte Lyme veroorzaken.
„Dit benadrukt de bevoegdheid van vergelijkende genomica om ons te helpen begrijpen hoe de verwante ziekteverwekkers volledig verschillende ziekten kunnen veroorzaken,“ zegt Ian Paulsen, die het rangschikken samen met medeTIGR onderzoeker Rekha Seshadri leidde. Paulsen zegt het denticolagenoom van T. „een uitstekend referentiepunt verstrekt om de biologie van spirochaeten te bestuderen.“
De onderzoekers vonden dat denticola van T. meer dan tweemaal zo vele genen zoals spirochete heeft die syfilis veroorzaakt, pallidum T., en dat er vrijwel geen behoud van (synteny) genorde tussen de genomen van de twee verwante microben is. De auteurs zeggen dat erop wijst dat de de twee spirochaeten' divergentie van een gemeenschappelijke voorvader „een oude gebeurtenis“ in tegenstelling tot de recentere divergentie van veel andere groepen bacteriën van hun voorouderlijke verwanten was.
De genoomstudie zou moeten wetenschappers helpen meer over te weten komen hoe de mondelinge ziekteverwekkers in tandplaque op elkaar inwerken om gomziekte te veroorzaken. T. denticola neigt om in dergelijke subgingival plaque met Porphyromonas gingivalis, een bacterie bijeen te voegen die met periodontitis, een gomziekte wordt geassocieerd die geschatte 200 miljoen Amerikanen beïnvloedt. Het Hebben van de volledige genomen van beide microben zal onderzoek hun interactie bestuderen en misschien bevorderen moleculaire aanwijzingen verstrekken om doelstellingen voor drugs te vinden om gomziekte te behandelen.
De wetenschappers TIGR en de medewerkers rangschikten het genoom vorig jaar van gingivalis van P. en nu ontcijferen de genomen van zes andere mondeling-holtebacteriën en leiden een „meta-genomic“ analyse van mondmicroben. Van de geschatte 500 microbiële species in de menselijke mond, zijn slechts ongeveer 150 species gecultiveerd in laboratoria.
De „die genoomopeenvolging openbaart mechanismen door denticola van T. worden gebruikt in het complexe milieu van mondelinge biofilms te koloniseren en te overleven,“ zegt Seshadri, de eerste auteur van de studie. Medewerkers van TIGR in de studie PNAS omvatten Steven J. Norris in het Centrum van de Wetenschap van de Gezondheid UT in Houston en George M. Weinstock bij Universiteit Baylor van het Ministerie van de Geneeskunde van Moleculaire en Menselijke Genetica.
In het Pnas- document, rapporteerden de onderzoekers dat het genoom van denticola van T. „op zijn aanpassingen voor kolonisatie en overleving“ met andere bacteriën in plaque wijst. Vergeleken bij andere spirochaeten (met inbegrip van geschatte 60 andere treponomal species of phylotypes gevonden in tandplaque), is denticola van T. vrij gemakkelijk genetisch te cultiveren en te manipuleren, makend tot het een uitstekend model voor spirocheteonderzoek.
De Spirochaeten worden onderscheiden door hun spiraalvormige vormen en hun capaciteit aan kurketrekker hun manier door gel-like weefsels, veroorzakend een aantal verschillende ziekten. De vader van de microbiologie, Antonie van Leeuwenhoek, had eerst een mondelinge spirochete - recentere genoemde denticola van T. - na het bekijken van het door zijn primitieve microscoop in 1670s geschetst. Zelfs daarna drie eeuwen, echter, zijn de spirochaeten slecht begrepen in tegenstelling tot veel andere belangrijke types van bacteriën.