Сега учените разполагат с вътрешна информация, която да използват в борбата срещу Proteus mirabilis - неприятна бактерия, която може да причини камъни в бъбреците, както и трудно лечими инфекции на пикочните пътища.

която

Данните от първата пълна геномна последователност за P. mirabilis, която включва поне 3 693 гена и 4 063 мегабази ДНК, ще бъдат представени на 106-то общо събрание на Американското дружество по микробиология, което се провежда в Орландо от 21-25 май.

Мелани М. Пиърсън, доктор по медицина, изследовател по микробиология и имунология в Медицинския факултет на Университета в Мичиган, е първият учен, извършил задълбочен анализ на геномната последователност. Тя ще представи първоначалните си констатации в презентация на плакат на ASM, която започва в 9 часа сутринта на 23 май.

„Достъпът до пълната геномна последователност ще помогне на учените да определят факторите на вирулентност, произведени от организма, и да научат как той причинява болести“, казва Пиърсън. „Част от нашата цел е намирането на потенциални цели за нови ваксини, които биха могли да предпазят хората от инфекция.“

"Е. coli причинява инфекции на пикочните пътища при иначе здрави индивиди, но P. mirabilis причинява повече инфекции при тези със" сложни "пикочни пътища. В случаите, когато се образуват камъни, бактериите могат да станат устойчиви на антибиотици", казва Хари Л.Т. Mobley, Ph.D., професор и катедра по микробиология и имунология в U-M Medical School. "Това е особено разпространено сред жителите на домове за възрастни хора с постоянни катетри."

Mobley е експерт по уреаза, ензим, произведен от P. mirabilis, който разгражда уреята в пикочните пътища, намалява киселинността на урината и води до образуването на камъни в бъбреците или пикочния мехур. След като камъкът започне да се образува, бактериите се придържат към камъка и живеят в неговите слоеве, където са защитени от антибиотици.

Когато Пиърсън изследва данните за геномната последователност за Proteus mirabilis, тя открива обяснение за „лепкавостта“ на бактерията.

"Тази бактерия има необичайно голям брой гени, които кодират 15 различни фактора на сцепление или фимбрии на повърхността си", обяснява Пиърсън. "Всички тези различни фимбрии помагат на бактерията да се придържа към клетките на пикочния мехур, катетрите, камъните в бъбреците или помежду си.

Не е необичайно за бактериите да имат няколко начина за прикрепване към повърхности, но никога досега не съм чувал за такъв с 15 различни фактора на сцепление. "

„В продължение на 20 и повече години лабораторни изследвания ние старателно идентифицирахме четири P. mirabilis fimbriae“, казва Mobley. "Изведнъж тук бяха предсказани още 11 в данните за геномната последователност. Не можахме да повярваме."

Пиърсън също така открива това, което тя нарича „остров на патогенността“ в генома на P. mirabilis, съставен от 24 гена, които кодират компоненти на система, използвана за инжектиране на бактериални протеини в клетки гостоприемници.

"Докато прегледахме данните за последователността, нямахме представа, че P. mirabilis има тези гени", казва Мобли. "Когато Мелани анализира последователностите на тези 24 гена, тя забелязва, че те имат по-малки количества от два от четирите нуклеотида в ДНК - гуанин и цитозин - отколкото присъстват в цялостния геном. Това предполага, че друга бактерия е допринесла за това малко парче на ДНК към P. mirabilis в някакъв момент от нейната еволюция. "

В бъдещи изследвания Pearson ще използва генни микрочипове, за да идентифицира гените Proteus mirabilis, които са включени или изразени по време на стадия на инфекцията. Гените, участващи в процеса на заразяване, ще бъдат първостепенни цели за бъдещото разработване на ваксини, според Пиърсън, въпреки че тя казва, че ще са необходими години на допълнителни изследвания, преди ваксините да могат да се предлагат на пазара.

Мохамед Себайхия и Джулиан Паркхил, учени от Института Wellcome Trust Sanger в Кеймбридж, Великобритания, бяха отговорни за процеса на секвениране. Секвенираният щам беше P. mirabilis HI4320, щам, често използван при лабораторни изследвания, който се култивира в лабораторията Mobley от урината на пациент в старчески дом с дългосрочен постоянен катетър.

Изследването е подкрепено от Националния институт по диабет и храносмилателни и бъбречни заболявания, в сътрудничество с Sanger Institute.