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L'outil révolutionnera des études génomiques fonctionnelles dans les clostridium

Le génome de l'organisme qui produit la toxine la plus mortelle du monde a été indiqué.

Cette toxine est l'une arme réelle dans le génome des botulinums de Clostridium et moins de 2 kilogrammes - le grammage de deux sacs de sucre - sont suffisant pour tuer chaque personne sur la planète. Très des petites quantités de la même toxine sont employées dans des demandes de règlement médicales, l'un d'entre eux est connues comme botox.

La séquence de génome, rapportée dans la recherche de génome, prouve que C. botulinum n'a pas les outils subtile pour éluder les nos défenses humaines ou méthodes délicates d'acquérir la résistance aux antibiotiques. Elle vit en tant qu'une spore en sommeil ou comme Scavenger des matériaux animaux diminuants dans la saleté, et n'agit pas l'un sur l'autre avec l'être humain ou d'autres grands hôtes d'animal pendant des laps de temps prolongés.

De temps en temps elle entre dans un animal vivant, par l'intermédiaire de l'aliment contaminé ou des blessures ouvertes, menant au botulisme infantile ou au botulisme de blessure, qui sont des infections humaines sérieuses. L'hôte peut être rapidement maîtrisé et, dans certains cas, détruit par la toxine, et C. botulinum a une source alimentaire neuve.

« Bien que dans le même groupe que le Clostridium difficile - le superbug de Cdiff - C. botulinum a un génome qui est remarquable parce qu'il est si stable, « a commenté M. Mohamed Sebaihia, auteur important sur le papier de l'institut de Sanger de confiance de Wellcome. « À la différence de Cdiff, dans lequel plus de 10% de gènes ont été acquis d'autres bactéries, il n'y a presque aucune empreinte de pas de ces derniers dans C. botulinum. »

Il y a plusieurs types de C. botulinum : bien que décrit comme variantes d'une substance unique, ils sont les organismes réellement très différents joints simplement parce qu'ils ont la toxine mortelle. Pour chaque type, il y a également un parent proche-identique mais inoffensif qui manque de la toxine. Les sporogènes de C. est le bénin, près du jumeau de l'organisme ordonnancé.

Professeur Mike Peck, de l'institut de la recherche alimentaire, a commenté que « il est étonnant que 43% des gènes prévus dans le génome de C. botulinum sont absents les cinq des autres clostridium ordonnancés, et seulement 16% des gènes de C. botulinum sont courants à chacun des cinq. Nos découvertes mettent l'accent sur juste à quel point les différents clostridium sont entre eux. »

La toxine de C. botulinum arrête des nerfs de fonctionner - la base de son utilisation en médicament de régler des tremblements et dans les traitements esthétiques. Pour la proie de ses crises opportunistes, la mort est rapide. Peut-être l'outil le plus important qu'elle doit agir à l'extérieur ses crises de la furtivité est sa capacité de hiberner quand les temps sont durs en formant les spores en sommeil.

Plus de 110 de son ensemble de presque 3700 gènes sont employés pour régler la formation et la germination de spore quand l'opportunité se présente.

« C. botulinum nous montre une extrémité des voies que les bactéries peuvent tirer le meilleur des hôtes animaux, » M. expliqué Julian Parkhill de l'institut de Sanger de confiance de Wellcome. « Quelques organismes emploient des approches subtiles, d'une manière élégante chorégraphiant leur interaction avec nous et nos défenses.

« C. botulinum adopte l'approche opposée. Il se situe dans l'attente et, s'il obtient l'opportunité, il heurte son hôte avec un marteau de forgeron microbien. Il alors mange les restes et s'étend bas jusqu'à ce que le prochain hôte vienne le long. »

La séquence de génome est poivrée avec les gènes qui produisent des enzymes pour assimiler les protéines et tout autre matériau animal dans la saleté. Également trouvée, seulement dans cette substance, est une gamme des gènes qui lui permettent d'attaquer les nombreux insecte et d'autres petites créatures qui vivent dans la saleté. Les chitinases produites par ces gènes peuvent dégrader l'enveloppe des insectes et des petits crustacés.

C'est non seulement des animaux qui peuvent ressentir la colère de C. botulinum, explique M. Sebaihia : « La saleté peut être un environnement brutal et la nourriture peut être rare. Pour voir hors de la concurrence, C. botulinum vient avec son propre antibiotic - un boticin appelé chimique qui détruit les bactéries de concurrence. »

Les séquences de génome peuvent nous indiquer que beaucoup au sujet de la biologie de l'organisme, mais de la recherche sur des clostridium a été entravé par le manque d'un bon système génétique. Professeur Nigel Minton, professeur de la microbiologie moléculaire appliquée à l'université de Nottingham, a développé des méthodes neuves pour assommer des gènes dans les clostridium.

« Même après des décennies de recherche, seulement une poignée de mutants avait été effectuée dans les clostridium, et aucun dans C. botulinum, » professeur Minton n'explique. « Nous avons développé un système très efficace, le ClosTron, avec lequel nous, en quelques mois, avons été assommés plus de 30 gènes dans quatre substances clostridiales différentes, y compris huit dans C. botulinum. La disponibilité de cet outil devrait révolutionner des études génomiques fonctionnelles dans les clostridium. »

Ce génome remarquable et stable explique la large gamme de stratégies employées par des bactéries pour améliorer leurs chances de survie. Pour les clostridium, ces échelonnez-vous de l'approche employée par le C. difficile - l'interaction à long terme avec des hôtes, qui concerne éluder le système immunitaire et contrer des antibiotiques - à l'approche opportuniste unique de C. botulinum.