Un software innovativo per computer getta nuova luce sui processi genetici alla base delle malattie mortali

L'innovativo software per computer sviluppato dagli scienziati dell'Università di Leicester sta gettando nuova luce sulla composizione genetica dei patogeni mortali responsabili della meningite e della gastroenterite.

Il software, chiamato ' Phasome Esso ' , scansiona rapidamente attraverso grandi insiemi di genomi e identifica i loro geni variabili di fase, confrontando anche tutti questi geni l'uno contro l'altro. Questo può aiutare nella nostra comprensione dei processi genetici alla base di una serie di malattie mortali.

Ricercatori dell'Università di Leicester, guidato dal dottor Chris Bayliss del Dipartimento di genetica e biologia del genoma, hanno applicato questo software a un gran numero di sequenze genomiche per due famiglie di batteri - Neisseria meningitidis ( una causa significativa di meningite) e Campylobacter jejuni ( la causa più frequente di gastroenterite alimentare) . Gli studi sono stati pubblicato sulla rivista PLOS One e Genomica microbica .

Il dottor Bayliss ha spiegato:"Noi e altri prevediamo che un'analisi approfondita di questi grandi insiemi di genomi farà luce su come questi agenti patogeni si adattano alla vita all'interno dei loro ospiti umani e di pollame e su come i cambiamenti genetici possono portare a infezioni dannose".

Le moderne tecnologie di sequenziamento del DNA ora producono un enorme volume di "genomica" - l'intero contenuto genetico di un organismo - informazioni per molti organismi diversi - dagli esseri umani fino ai microrganismi.

In molti casi ci sono persino troppi dati da analizzare efficacemente con il software per computer attualmente disponibile.

"Un meccanismo che entrambi questi batteri usano per adattarsi alle pressioni ambientali e dell'ospite è l'accensione o lo spegnimento reversibile dei geni che codificano per le molecole responsabili delle interazioni con l'ospite, " spiega Joe Wanford, uno studente di dottorato che lavora alla ricerca nel Dipartimento di genetica e biologia del genoma dell'Università di Leicester.

"In molti casi questo processo è vantaggioso perché il gene 'stato ON' consente una stretta interazione con le superfici delle cellule ospiti (come nella gola), mentre lo "stato OFF" consente l'evasione degli anticorpi dell'ospite che alla fine può provocare la morte dei batteri. Alcuni di questi cosiddetti "geni variabili di fase" possono essere facilmente identificati a causa delle caratteristiche identificative specifiche del loro DNA, ma fino ad ora non c'era modo di analizzare rapidamente la presenza, e la distribuzione di questi geni tra più genomi".

Le analisi del team hanno indicato che i geni variabili di fase sono ampiamente condivisi tra patogeni (che causano malattie), e commensali (che vivono nel tuo corpo, senza causare danni) specie di batteri, ma che lievi differenze sia nella presenza, o l'espressione di questi geni può svolgere un ruolo nella transizione dalla colonizzazione asintomatica dei nostri corpi, alla malattia conclamata.

Il lavoro è ora in corso nel loro laboratorio per caratterizzare i ruoli specifici di questi geni nel processo della malattia.

Il dottor Bayliss ha aggiunto:"Riteniamo che il nostro nuovo software sarà fondamentale nell'analisi di un volume sempre crescente di sequenze genomiche, e continuerà a fornire informazioni chiave sui cicli di vita dei nostri simbionti batterici".

• Fattori biologici non responsabili delle differenze razziali nell'incidenza del cancro del colon-retto
• La conoscenza delle differenze di sesso nel tratto urinario inferiore può aiutare a stimolare scoperte nella diagnosi,