Gepubliceerd in het tijdschrift PLOS Biologie en vertegenwoordigt vijf jaar werk, onderzoekers van het Institute of Integrative Biology hebben tot nu toe een van de grootste bacteriële vergelijkende genexpressiestudies voltooid.
Invasieve niet-typhoïdale salmonellose (iNTS) treedt op wanneer: Salmonella bacteriën, die normaal gesproken gastro-intestinale aandoeningen veroorzaken, komen in de bloedbaan en verspreiden zich door het menselijk lichaam. De Afrikaanse iNTS-epidemie wordt veroorzaakt door een variant van: Salmonella Typhimurium (ST313) die resistent is tegen antibiotica en die in het algemeen personen treft met een verzwakt immuunsysteem door malaria of HIV.
"Hoewel de genomen van Afrikaanse en mondiale S. Typhimurium zijn voor 95% identiek, de overige 5% is heel anders, " legt studie auteur dr. Rocío Canals Alvarez uit. "De meeste van deze verschillen veroorzaken geen veranderingen in genexpressie, maar we moeten de genetische veranderingen identificeren die de genexpressie beïnvloeden en de uitkomst van een bacteriële infectie bij mensen kunnen beïnvloeden."
Om deze belangrijke genetische verschillen te ontdekken, de onderzoekers voerden een grootschalige vergelijkende transcriptomische benadering uit tussen de dodelijke Afrikaanse Salmonella en de algemene 'algemene' versie die gastro-enteritis veroorzaakt.
De onderzoekers groeiden elk van de Salmonella stammen op 16 verschillende manieren die verschillende stadia van het menselijke infectieproces vertegenwoordigden. Ze isoleerden ook Salmonella uit muismacrofagen - immuuncellen die door de bacteriën worden gebruikt om de gastheer tijdens infectie te kapen.
Door het transcriptoom van Afrikaanse en mondiale S. Typhimurium onder deze verschillende omstandigheden, ze ontdekten dat 677 genen en kleine RNA's verschillend tot expressie werden gebracht tussen de twee stammen.
Een parallelle proteomische benadering identificeerde de genexpressieverschillen die leidden tot veranderingen op eiwitniveau. Twee proof-of-principle-experimenten onthulden de genetische basis van een metabool defect van Afrikaanse Salmonella en ontdekten een nieuw bacterieel plasmide-onderhoudssysteem.
Om onderzoekers over de hele wereld met de nieuwe informatie te laten werken, de nieuwe gegevens worden gepresenteerd in een gebruiksvriendelijke online tool genaamd de
"Deze studie tilt de kracht van transcriptomica naar een nieuw niveau voor een bacterie. Onze 'functionele transcriptomische' benadering is relevant voor een breed publiek en kan worden toegepast op veel andere organismen. De analytische pijplijn en de aspecten van gemeenschapsgegevensbronnen zijn generiek en kunnen anderen inspireren om een vergelijkbare aanpak te gebruiken om hun onderzoeksvragen te beantwoorden, " voegt professor Jay Hinton toe, die de studie leidde.