Die Software, namens ' Phasom Es ' , scannt schnell große Sätze von Genomen und identifiziert ihre phasenvariablen Gene, während auch alle diese Gene miteinander verglichen werden. Dies kann zu unserem Verständnis der genetischen Prozesse beitragen, die einer Reihe tödlicher Krankheiten zugrunde liegen.
Forscher der University of Leicester, geleitet von Dr. Chris Bayliss von der Abteilung für Genetik und Genombiologie, haben diese Software auf eine große Anzahl von Genomsequenzen für zwei Bakterienfamilien angewendet - Meningokokken ( eine bedeutende Ursache für Meningitis) und Campylobacter jejuni ( die häufigste Ursache einer lebensmittelbedingten Gastroenteritis) . Das Studium war in der Zeitschrift veröffentlicht Plus eins und Mikrobielle Genomik .
Dr. Bayliss erklärte:"Wir und andere sagen voraus, dass eine eingehende Analyse dieser großen Genomesätze Aufschluss darüber geben wird, wie sich diese Krankheitserreger an das Leben in ihren Wirten und Geflügelwirten anpassen und wie genetische Veränderungen zu schädlichen Infektionen führen können."
Moderne DNA-Sequenzierungstechnologien produzieren heute eine enorme Menge an „Genom“ – dem gesamten genetischen Inhalt eines Organismus – Informationen für viele verschiedene Organismen – vom Menschen bis hin zu Mikroorganismen.
In vielen Fällen gibt es sogar zu viele Daten, um sie mit derzeit verfügbarer Computersoftware effektiv analysieren zu können.
„Ein Mechanismus, den diese beiden Bakterien nutzen, um sich an den Umwelt- und Wirtsdruck anzupassen, ist das reversible EIN- oder Ausschalten von Genen, die Moleküle kodieren, die für die Interaktion mit dem Wirt verantwortlich sind. " erklärt Joe Wanford, ein Doktorand, der an der Forschung in der Abteilung für Genetik und Genombiologie der University of Leicester arbeitet.
„In vielen Fällen ist dieser Prozess von Vorteil, da das ‚ON state‘-Gen eine enge Interaktion mit Wirtszelloberflächen (wie im Rachen) ermöglicht, wohingegen der "OFF-Zustand" das Ausweichen von Wirtsantikörpern ermöglicht, was letztendlich zum Tod der Bakterien führen kann. Einige dieser sogenannten "phasenvariablen Gene" können aufgrund spezifischer Identifizierungsmerkmale ihrer DNA leicht identifiziert werden. aber bis jetzt gab es keine Möglichkeit, die Anwesenheit schnell zu analysieren, und Verteilung dieser Gene über mehrere Genome."
Die Analysen des Teams zeigten, dass phasenvariable Gene weitgehend zwischen pathogenen (die Krankheiten verursachen), und Kommensale (die in deinem Körper leben, ohne Schaden zu verursachen) Bakterienarten, aber dass leichte Unterschiede entweder in der Anwesenheit, oder die Expression dieser Gene kann eine Rolle beim Übergang von der asymptomatischen Besiedelung unseres Körpers spielen, zur ausgewachsenen Krankheit.
In ihrem Labor wird derzeit daran gearbeitet, die spezifische Rolle dieser Gene im Krankheitsprozess zu charakterisieren.
Dr. Bayliss fügte hinzu:„Wir glauben, dass unsere neue Software entscheidend für die Analyse einer ständig wachsenden Menge an Genomsequenzen sein wird. und wird weiterhin wichtige Erkenntnisse über die Lebenszyklen unserer bakteriellen Symbionten liefern."
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