I ricercatori esaminano il pan-genoma dei batteri micidiali dello stafilococco

I batteri di staphylococcus aureus sono la causa principale di interfaccia, tessuto molle e parecchi altri tipi di infezioni. Lo stafilococco è egualmente una minaccia pubblica globale dovuto l'aumento rapido degli sforzi resistenti agli antibiotici, compreso lo staphylococcus aureus o MRSA meticillina-resistente. Eppure lo stafilococco egualmente colonizza comunemente i nostri passaggi nasali ed altre parti del corpo senza danno. Per capire meglio questi batteri e per sviluppare i trattamenti più efficaci, i ricercatori di San Diego dell'università di California hanno esaminato non appena un singolo genoma rappresentativo dello stafilococco, ma “il pan-genoma„ -- i genoma di 64 sforzi differenti che differiscono in dove vivono, i tipi di host che infettano ed i loro profili di resistenza a antibiotici.

Questo sforzo, pubblicato il 6 giugno tramite gli atti dell'Accademia nazionale delle scienze, colloca tutti i geni dello stafilococco in una di due categorie: il genoma di memoria o il genoma superfluo.

Lo studio è derivato da una collaborazione fra Bernhard Palsson, PhD, professore distinto della bioingegneria e la pediatria ed il vincitore Nizet, il MD, professore della pediatria e della farmacia. Gli esperimenti principalmente sono stati eseguiti dalla rana pescatrice Jonathan, poi un dottorando nel laboratorio di Palsson.

“La cosa più emozionante circa questo studio è la capacità di calcolo di analizzare simultaneamente tanti sforzi -- un numero illimitato, realmente -- per capire meglio le correlazioni fra metabolismo fondamentale degli organismi e la sua virulenza, o capacità causare malattia umana,„ ha detto Nizet, un pediatra ed il ricercatore della malattia infettiva.

Palsson è un pioniere nella biologia di sistemi, un campo scientifico che associazioni sperimentali e metodi di calcolo per catturare una visualizzazione a più strati dei sistemi viventi complessi e come lavorano. In questo studio, la rana pescatrice e Palsson hanno usato i modelli del genoma-disgaggio -- simulazioni su elaboratore -- del metabolismo dello stafilococco per analizzare sistematicamente la capacità di 64 sforzi dello stafilococco di prosperare in più di 300 ambienti differenti.

In media, un singolo genoma dello stafilococco codifica 2.800 geni. Ma qui i ricercatori hanno trovato complessivamente 7.457 geni attraverso 64 sforzi del batterio -- il pan-genoma dello stafilococco. Diciannove per cento del pan-genoma (1.441 gene) hanno composto che cosa il gruppo chiama “il genoma di memoria,„ riferendosi ai geni essenziali per vita e codificati da tutti gli sforzi. Al contrario, la vasta maggioranza del pan-genoma dello stafilococco era superflua e più variabile attraverso gli sforzi -- 39 per cento (2.871 gene) sono stati reputati “accessorio,„ significato che erano presenti alcuno ma in non tutti gli sforzi e i 42 per cento rimanenti (2.871 gene) “unici,„ significato sono stati trovati in soltanto uno sforzo.

I geni superflui danno gli sforzi che li possiedono vantaggi nelle condizioni ambientali particolari, quali adattamento agli spazi vitali distinti, la capacità colonizzare i nuovi host e la resistenza a antibiotici umani o animali.

“La conoscenza da un a varietà unica non è mai sufficiente per rappresentare le intere specie,„ Palsson ha detto. “Ora, il pan-genoma dello stafilococco potrebbe aiutarci ad essere più astuti circa le nostre analisi di virulenza batterica e come i batteri rispondono a o resistono agli antibiotici.„

“Questo studio fornisce una carta stradale essenziale -- uno che descrive che cosa significa essere staphylococcus aureus,„ Nizet ha detto. “Possiamo ora usare questi informazioni per verificare qualsiasi numero di ipotesi. Per esempio, potremmo identificare un sistema che è essenziale per la vita del batterio ed ora possiamo catturare quelle informazioni di nuovo al laboratorio, per studiare quei geni e le proteine che codificano approfondito e schermiamo per nuova terapeutica quell'specificamente obiettivo quella via.„

Source:

University of California - San Diego