Les chercheurs examinent le carter-génome des bactéries mortelles de staphylocoque

Les bactéries de staphylocoque doré sont la principale cause de la peau, tissu mou et plusieurs autres types d'infections. Le staphylocoque est également un danger public global dû à l'augmentation rapide de tensions résistant aux antibiotiques, y compris le staphylocoque doré résistant à la méticilline ou le MRSA. Pourtant le staphylocoque colonisent également couramment nos voies nasales et d'autres sites de fuselage sans tort. Pour comprendre mieux ces bactéries et développer plus de traitements efficaces, les chercheurs de San Diego d'Université de Californie ont examiné pas simplement un génome représentatif unique de staphylocoque, mais le « carter-génome » -- les génomes de 64 tensions différentes qui diffèrent dans où ils vivent, les types d'hôtes qu'ils infectent et leurs profils de résistance aux antibiotiques.

Cet effort, 6 juin publié par les démarches de l'académie nationale des sciences, places tous les gènes de staphylocoque dans une de deux catégories : le génome de faisceau ou le génome dispensable.

L'étude a résulté d'une collaboration entre Bernhard Palsson, PhD, professeur distingué de la bio-ingénierie et de la pédiatrie, et Victor Nizet, DM, professeur de la pédiatrie et de la pharmacie. Des expériences ont été en grande partie effectuées par le moine Jonathan, puis un étudiant de troisième cycle dans le laboratoire de Palsson.

« La chose la plus passionnante au sujet de cette étude est la puissance de calcul d'analyser tant de tensions simultanément -- un numéro illimité, réellement -- pour comprendre mieux les corrélations entre le métabolisme principal des organismes et sa virulence, ou la capacité d'entraîner la maladie humaine, » a dit Nizet, un pédiatre et le chercheur de maladie infectieuse.

Palsson est un pionnier dans la biologie de systèmes, un domaine scientifique qui combine des méthodes expérimentales et de calcul pour saisir une vue multicouche des systèmes vivants complexes et comment ils travaillent. Dans cette étude, le moine et le Palsson ont employé des modèles de génome-écaille -- simulations sur ordinateur -- du métabolisme de staphylocoque pour analyser systématiquement la capacité de 64 tensions de staphylocoque de prospérer dans plus de 300 environnements différents.

En moyenne, un génome unique de staphylocoque code 2.800 gènes. Mais ici les chercheurs ont trouvé un total de 7.457 gènes en travers de 64 tensions de la bactérie -- le carter-génome de staphylocoque. Dix-neuf pour cent du carter-génome (1.441 gènes) ont composé ce que l'équipe appelle le « génome de faisceau, » se rapportant aux gènes essentiels pendant la durée et codés par toutes les tensions. En revanche, l'immense majorité du carter-génome de staphylocoque était dispensable, et plus variable en travers des tensions -- 39 pour cent (2.871 gènes) ont été considérés « accessoire, » signification qu'ils étaient présents dans certains mais pas toutes les tensions, et les 42 pour cent demeurants (2.871 gènes) « seuls, » signification ils ont été trouvés dans seulement une tension.

Les gènes dispensables donnent les tensions qui les possèdent des avantages dans des conditions environnementales particulières, telles que l'adaptation aux espaces vitaux distincts, la capacité de coloniser les hôtes et la résistance aux antibiotiques neufs humains ou d'animal.

La « connaissance d'un à variété unique n'est jamais suffisante pour représenter une substance entière, » Palsson a dit. « Maintenant, le carter-génome de staphylocoque pourrait nous aider à être plus secs au sujet de nos analyses de virulence bactérienne et comment les bactéries répondent à ou résistent à des antibiotiques. »

« Cette étude fournit un calendrier de lancement essentiel -- un qui décrit ce que signifie il pour être staphylocoque doré, » Nizet a dit. « Nous pouvons maintenant employer cette information pour évaluer un certain nombre d'hypothèses. Par exemple, nous pourrions recenser un système qui est essentiel pendant la durée de la bactérie et maintenant nous pouvons ramener cette information au laboratoire, pour étudier ces gènes et les protéines qu'elles codent en profondeur, et examinons pour la thérapeutique neuve cet particulièrement objectif cette voie. »

Source:

University of California - San Diego