Publié dans la revue PLOS Biologie et représentant cinq années de travail, des chercheurs de l'Institut de biologie intégrative ont terminé l'une des plus grandes études comparatives d'expression génique bactérienne à ce jour.
La salmonellose invasive non typhoïde (iNTS) survient lorsque Salmonelle bactéries, qui causent normalement des maladies gastro-intestinales, pénètrent dans la circulation sanguine et se propagent dans le corps humain. L'épidémie iNTS africaine est causée par une variante de Salmonelle Typhimurium (ST313) qui résiste aux antibiotiques et affecte généralement les personnes dont le système immunitaire est affaibli par le paludisme ou le VIH.
« Bien que les génomes africains et mondiaux S. Typhimurium sont identiques à 95%, les 5% restants sont très différents, " explique l'auteur de l'étude, le Dr Rocío Canals Alvarez. " La plupart de ces différences ne provoquent pas de changements dans l'expression des gènes, mais nous devons identifier les altérations génétiques qui affectent l'expression des gènes et pourraient influencer l'issue d'une infection bactérienne chez l'homme."
Pour découvrir ces différences génétiques clés, les chercheurs ont réalisé une approche transcriptomique comparative à grande échelle entre les Salmonelle et la version « globale » commune qui cause la gastro-entérite.
Les chercheurs ont cultivé chacun des Salmonelle souches de 16 manières différentes qui représentaient différentes étapes du processus d'infection humaine. Ils ont également isolé des salmonelles à partir de macrophages de souris, des cellules immunitaires utilisées par la bactérie pour détourner l'hôte pendant l'infection.
En enquêtant sur le transcriptome de l'Afrique et du monde S. Typhimurium dans ces différentes conditions, ils ont découvert que 677 gènes et petits ARN étaient exprimés différemment entre les deux souches.
Une approche protéomique parallèle a identifié les différences d'expression génique qui ont conduit à des altérations au niveau des protéines. Deux expériences de preuve de principe ont révélé la base génétique d'un défaut métabolique de la salmonelle africaine et découvert un nouveau système de maintenance des plasmides bactériens.
Pour permettre aux chercheurs du monde entier de travailler avec les nouvelles informations, les nouvelles données sont présentées dans un outil en ligne convivial appelé le
"Cette étude porte la puissance de la transcriptomique à un nouveau niveau pour une bactérie. Notre approche" transcriptomique fonctionnelle "est pertinente pour un large public et peut être appliquée à de nombreux autres organismes. Le pipeline analytique et les aspects des ressources de données communautaires sont génériques et pourraient inspirer les autres à utiliser une approche similaire pour répondre à leurs questions de recherche, " ajoute le professeur Jay Hinton, qui a dirigé l'étude.