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Les Scientifiques développent la technique neuve pour analyser les populations bactériennes

Les Scientifiques de l'École de Médecine d'Icahn au Mont Sinaï ont développé une technique neuve à analysent plus avec précision les populations bactériennes, pour indiquer les mécanismes épigénétiques qui peuvent piloter la virulence. Les méthodes neuves retiennent la promesse d'un outil neuf efficace de compenser le défi croissant de la résistance aux antibiotiques par les agents pathogènes bactériens. La recherche a été publiée aujourd'hui dans les Transmissions de Nature de tourillon, et conduite en collaboration avec le Centre Médical de Langone d'Université de New York et le Brigham et l'Hôpital des Femmes de la Faculté de Médecine de Harvard.

Le contenu de l'information de code génétique dans l'ADN n'est pas limité à la séquence de nucléotides primaire d'A, de G, de C et de T. Différentes bases d'ADN peuvent être chimiquement modifiées, avec des effets fonctionnels significatifs. Dans le royaume bactérien, les modifications de base les plus répandues sont sous forme de méthylations d'ADN, particulièrement aux résiduels d'adénine et de cytosine. Au Delà de leur participation à la défense du hôte, la preuve croissante suggère que ces modifications jouent également des rôles majeurs dans la régulation de l'expression des gènes, la virulence et la résistance aux antibiotiques.

L'équipe de recherche a utilisé le système du RS II de PacBio® des Biosciences Pacifiques, qui peuvent rassembler des données sur des modifications de base simultanément pendant qu'elles rassemblent des données de Séquence d'ADN. La molécule unique de PacBio, ordonnancement de temps réel active le dépistage de N6-methyladenine et 4 methylcytosine, deux types importants de modifications d'ADN comportant le methylome bactérien. Cependant, les méthodes existantes pour étudier les methylomes bactériens se fondent sur un accord niveau de la population qui manquent de la définition unicellulaire exigée pour observer l'hétérogénéité épigénétique.

« Nous avons produit une technique pour le dépistage et la mise en phase de la méthylation d'ADN au niveau unique de molécule. Nous avons constaté qu'une population bactérienne clonale typique qui serait autrement considérée homogène utilisant des techniques conventionnelles a les sous-populations épigénétiquement distinctes avec différentes configurations d'expression du gène » a dit le Crochet de Bande, le Ph.D., le professeur adjoint de la génétique et la génomique à l'École de Médecine d'Icahn au Mont Sinaï et à l'auteur supérieur de l'étude. « Donné que l'hétérogénéité phénotypique dans une population bactérienne peut augmenter son avantage de la survie sous le stress révise comme le traitement antibiotique, cette technique neuve est tout à fait prometteuse pour la future demande de règlement des agents pathogènes bactériens, car elle active le dépistage de novo et la caractérisation de l'hétérogénéité épigénétique dans une population bactérienne. »

Les chercheurs ont étudié sept tensions bactériennes, expliquant la technique neuve indique les types distincts d'hétérogénéité épigénétique. Pour des pylores de Hélicobacter, une bactérie pathogène qui colonise plus de 40 pour cent de la population mondiale et est associée avec le cancer gastrique, l'équipe a découvert que l'hétérogénéité épigénétique peut rapidement apparaître en tant que lignes de partage d'une cellule, et les différentes sous-populations avec les configurations distinctes de méthylation ont les configurations distinctes d'expressions du gène. Ceci a pu avoir contribué aux tarifs croissants de la résistance aux antibiotiques des pylores de Hélicobacter.

« L'application de cette technique neuve activera une caractérisation plus complète des fonctionnements de la méthylation d'ADN et de leur incidence sur la physiologie bactérienne. En Résolvant des modifications de nucléotide à la molécule unique, choisissez le niveau de nucléotide, particulièrement une fois intégré avec l'autre molécule unique ou les données niveau de la cellule uniques, telles que l'ARN et l'expression de la protéine, aideront à résoudre les relations de réglementation qui régissent des phénotypes évolués tels que la résistance au médicament » ont dit Éric Schadt, Ph.D., fondant le directeur de l'Institut d'Icahn et du professeur de la génomique à l'École de Médecine d'Icahn au Mont Sinaï. « L'élan que nous avons développé peut également être employé pour analyser les virus d'ADN et l'ADN mitochondrial humain, qui présentent l'hétérogénéité épigénétique significative. »

Source : L'Hôpital de Mont Sinaï/École de Médecine de Mont Sinaï