Os pesquisadores examinam o bandeja-genoma das bactérias mortais do Staph

Estafilococo - as bactérias áureas são a causa principal da pele, tecido macio e diversos outros tipos de infecções. O Staph é igualmente uma ameaça pública global devido à elevação rápida de tensões resistentes aos antibióticos, incluindo o estafilococo meticilina-resistente - áureo ou o MRSA. Contudo o Staph igualmente coloniza geralmente nossas passagens nasais e outros locais do corpo sem dano. Para compreender melhor estas bactérias e desenvolver uns tratamentos mais eficazes, os pesquisadores de San Diego da Universidade da California examinaram não apenas um único genoma representativo do Staph, mas o “bandeja-genoma” -- os genomas de 64 tensões diferentes que diferem em onde vivem, os tipos de anfitriões que contaminam e seus perfis da resistência do antibiótico.

Este esforço, publicado o 6 de junho pelas continuações da Academia Nacional das Ciências, coloca todos os genes do Staph em uma de duas categorias: o genoma do núcleo ou o genoma dispensável.

O estudo resultou de uma colaboração entre Bernhard Palsson, PhD, distinto professor da tecnologia biológica e a pediatria, e vencedor Nizet, DM, professor da pediatria e da farmácia. As experiências foram executadas na maior parte pela monge de Jonathan, então um aluno diplomado no laboratório de Palsson.

“A coisa a mais emocionante sobre este estudo é a capacidade computacional para analisar simultaneamente tão muitas tensões -- um número ilimitado, realmente -- para compreender melhor as interdependências entre o metabolismo fundamental dos organismos e a sua virulência, ou a capacidade causar a doença humana,” disse Nizet, um pediatra e o pesquisador da doença infecciosa.

Palsson é um pioneiro na biologia de sistemas, um campo científico que combine métodos experimentais e computacionais para capturar uma ideia multi-mergulhada de sistemas vivos complexos e como trabalham. Neste estudo, a monge e Palsson usaram modelos da genoma-escala -- simulações computorizadas -- do metabolismo do Staph para analisar sistematicamente a capacidade de 64 tensões do Staph para prosperar em mais de 300 ambientes diferentes.

Em média, um único genoma do Staph codifica 2.800 genes. Mas aqui os pesquisadores encontraram um total de 7.457 genes através de 64 tensões da bactéria -- o bandeja-genoma do Staph. Dezenove por cento do bandeja-genoma (1.441 genes) compo o que a equipe chama do “o genoma núcleo,” referindo os genes essenciais para a vida e codificados por todas as tensões. Ao contrário, a grande maioria do bandeja-genoma do Staph era dispensável, e mais variável através das tensões -- 39 por cento (2.871 genes) foram julgados “acessório,” significado que estaram presente em algum mas em não todas as tensões, e os 42 por cento permanecendo (2.871 genes) “originais,” significado foram encontrados em somente uma tensão.

Os genes dispensáveis dão as tensões que as possuem vantagens sob condições ambientais particulares, tais como a adaptação aos espaços vivos distintos, a capacidade colonizar anfitriões humanos ou animais novos e a resistência antibiótica.

O “conhecimento de uma única tensão é nunca suficiente para representar uma espécie inteira,” Palsson disse. “Agora, o bandeja-genoma do Staph poderia ajudar-nos a ser mais espertos sobre nossas análises da virulência bacteriana e como as bactérias respondem a ou resistem antibióticos.”

“Este estudo fornece um mapa rodoviário essencial -- se que descreve o que significa ser estafilococo - áureo,” Nizet disse. “Nós podemos agora usar esta informação para testar todo o número de hipóteses. Por exemplo, nós pudemos identificar um sistema que fosse essencial para a vida da bactéria e agora nós pudéssemos tomar essa informação de volta ao laboratório, para estudar aqueles genes e as proteínas que codificam detalhado, e seleccionamos para a terapêutica nova esse especificamente alvo esse caminho.”

Source:

University of California - San Diego