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Os pesquisadores revelam o mecanismo regulador da virulência em um superbug

Porque a resistência antibiótica é crescente e de levantamento uma ameaça na saúde pública, desenvolver antibióticos novos tornou-se mais urgente do que nunca. Os pesquisadores na universidade municipal de Hong Kong (CityU) têm revelado recentemente o mecanismo regulador nos pseudomonas - aeruginosa da virulência, um superbug que fosse comum nos pacientes com um sistema imunitário fraco e fosse resistente a muitos antibióticos. Os resultados pavimentam maneiras para identificar bons alvos antibióticos para a revelação nova da droga.

Pseudomonas do Superbug - o aeruginosa é um micróbio patogénico comum de infecções nosocomial, causando a morbosidade e a mortalidade altas em pacientes immunocompromised. É igualmente naturalmente tolerante a muitos antibióticos clìnica importantes tais como a ampicilina, a amoxicilina, e o vancomycin. Em 2017, a Organização Mundial de Saúde (WHO) classificou esta bactéria notória como um dos três “micróbios patogénicos críticos da prioridade” que as drogas novas são urgente necessários.

Uma pesquisa comum conduzida pelo Dr. Deng Xin (professor adjunto), um microbiologista, e Dr. Wang Xin (professor adjunto), um biólogo computacional do departamento das ciências biomedicáveis (BMS) em CityU, tem revelado a rede reguladora genomic nos pseudomonas - aeruginosa e tem identificado recentemente os reguladores mestres nos caminhos patogénicos chaves. A revelação dos inibidores contra estes reguladores mestres recentemente identificados pode potencial conduzir à descoberta das drogas novas que visam pseudomonas - aeruginosa.

Os resultados foram publicados na introdução a mais atrasada de comunicações da natureza, intitulada “uma rede reguladora genomic integrada de factores transcricionais virulência-relacionados nos pseudomonas - aeruginosa”.

Encontrando bons alvos antibióticos: reguladores mestres

A parogenicidade bacteriana é negociada através das redes reguladoras que incluem factores transcricionais virulência-relacionados. Os factores transcricionais (TFs) são as proteínas que podem girar os genes específicos (seus genes funcionais) do alvo "ON" e "OFF", geralmente uma causa determinante chave dentro se o gene funciona em um dado momento. E domine reguladores são os factores transcricionais que parecem controlar a maioria das actividades reguladoras de outros factores transcricionais e dos genes associados. Conseqüentemente, os reguladores do mestre são frequentemente os bons alvos antibióticos que podem ser usados para a revelação futura da droga.

Nos pseudomonas - o aeruginosa, TFs numeroso regula a virulência pela detecção de ajustamento do quorum (QS), pelo tipo secreção de III (T3SS) e pelo tipo sistema da secreção de VI (T6SS). Nos sete anos passados, em colaboração com o professor Liang Haihua da universidade noroeste (China), Dr. Deng tem trabalhado para revelar a patogénese dos pseudomonas - aeruginosa, e para descobrir e esclarecer o mecanismo regulamentar de TFs virulência-relacionado múltiplo (Shao e outros, J Bacteriol, 2018; Zhao e outros, Biol de PLOS, 2016; Kong e outros, ácidos nucleicos Res, 2015; Liang e outros, ácidos nucleicos Res, 2014; Liang e outros, J Bacteriol, 2012).

Para conduzir mais uma análise global da parogenicidade e descobrir alvos potenciais novos da droga dos pseudomonas - aeruginosa, equipe do Dr. Deng e equipe do Dr. Wang colaborou na análise e na descoberta da interferência - sinalizam o caminho que afeta outro - nos 20 conhecidos TFs virulência-relacionado. Subseqüentemente, traçaram os pseudomonas - rede reguladora Genomic do aeruginosa (PAGnet) para codificar os relacionamentos reguladores destes 20 TFs com seus genes funcionais do alvo (figura 1).

Este PAGnet revelou o mecanismo intrincado do regulamento da virulência negociado por estes TFs e a interferência relacionada, e daqui conduzido à identificação de nove reguladores mestres, em QS e em T3SS.

Uma plataforma em linha para o uso patológico mais largo potencial

Como uma contribuição para a comunidade de pesquisa, igualmente desenvolveram uma plataforma em linha e o pacote de R baseados em PAGnet para assegurar uma rede reguladora atualizada e para facilitar análises usuário-personalizadas. Esta plataforma e o pacote de R fornecem o visualização da rede, sub-rede que filtra e que transfere os serviços ao usuário, para facilitar o visualização e a exploração da rede reguladora da virulência, assim como a análise mestra do regulador para a identificação de TFs chave que negociam um processo biológico ou um caminho nos pseudomonas - aeruginosa.

Os reguladores que mestres nós identificamos são alvos antibióticos potenciais, que tem o significado clínico importante para a revelação de antibióticos novos para pseudomonas - aeruginosa no futuro. Mais importante, a rede que nós construímos não é apenas para pseudomonas - o aeruginosa, a metodologia e as conclusões deste trabalho podem ser aplicáveis a outros micróbios patogénicos bacterianos no futuro,”

Dr. Deng Xin, microbiologista, universidade municipal de Hong Kong

O Dr. Deng e o Dr. Wang são os autores da correspondência do papel. Os primeiros co-autores são aluno de doutoramento Huang Hao, Xie Yingpeng e Dr. Shao Xiaolong do assistente de pesquisa no departamento do BMS de CityU. Outros autores incluem o aluno de doutoramento Wang Tingting e o assistente de pesquisa Zhang Yingchao do departamento.

Source:
Journal reference:

Huang, H. et al. (2019) An integrated genomic regulatory network of virulence-related transcriptional factors in Pseudomonas aeruginosa. Nature Communications. doi.org10.1038/s41467-019-10778-w