C. difficile infiserer nesten en halv million mennesker hvert år, forårsaker alvorlig diaré og dreper i underkant av 10 prosent av de over 65 år som får det. Sporer av bakteriene, som spres gjennom avføring, er ekstremt spenstige og kan overleve utenfor kroppen i uker eller måneder, smitte personer som kommer i kontakt med forurensede overflater.
Siden infeksjonen er så vanlig og ødeleggende, de C. difficile genomet har blitt godt studert, men Gang Fang, PhD, Førsteamanuensis i genetikk og genomisk vitenskap ved Mount Sinais Icahn Institute for Data Science and Genomic Technology og seniorforfatter av studien, sier at han og hans kolleger tok en annen tilnærming i forskningen. "Vi ønsket å studere utover bakteriens genetiske kode og se på hvilke kjemiske modifikasjoner som ble gjort på genomet, "sa Dr. Fang. Mens disse epigenetiske kjemiske modifikasjonene, kalt metylering, ikke endre sekvensen til et gen, de kan modifisere et bestemt gens aktivitet for å gjøre det mer eller mindre aktivt, som har stor innvirkning på organismens funksjon.
Dr. Fangs team var banebrytende for bruk av tredje generasjons DNA-sekvensering for å kartlegge epigenetiske faktorer i bakterier i 2012 og begynte å studere C. difficile epigenetikk i 2015. Først, laget isolert C. difficile fra fekale prøver av 36 pasienter på intensivavdelingen (ICU) ved Mount Sinai Hospital som hadde blitt smittet med det. De analyserte prøvene og fant et spesielt epigenetisk mønster som var sterkt konservert gjennom alle prøvene. Neste, de sjekket omtrent 300 C. difficile genomer fra GenBank, en database med genetiske sekvenser som drives av National Institutes of Health, og fant ut at alle delte det samme genet som var ansvarlig for det epigenetiske mønsteret som ble funnet hos ICU -pasientene.
Mistenker dette epigenetiske mønsteret spilte en avgjørende rolle i bakteriens funksjon, Dr. Fangs team samarbeidet om ytterligere to studier av C. difficile sporulering og mus infisert med C. difficile , med laboratoriet til Aimee Shen, PhD, Førsteamanuensis i molekylærbiologi og mikrobiologi ved Tufts University Medical School og medforfatter av studien, og med laboratoriet til Rita Tamayo, PhD, Førsteamanuensis i mikrobiologi og immunologi ved University of North Carolina, Chapel Hill. I en studie med mus, forskerne fant at når de hemmet genet som er ansvarlig for det epigenetiske mønsteret, så mye som 100 ganger mindre bakterier var tilstede etter 6 dager sammenlignet med uskiftede bakterier.
Dr. Fang sier funnene i disse studiene understreker betydningen av epigenetikk i studiet av bakterier og utvikling av legemidler for infeksjon.
I tillegg til å tilby ny epigenetisk innsikt i studiet av C. difficile og mulige mål for utvikling av legemidler, Dr. Fang håper denne forskningen vil oppmuntre til videre studier av de epigenetiske egenskapene til bakterier.
Dette er bare begynnelsen på vår forståelse av epigenetisk regulering av bakterier; det er fortsatt så mange spørsmål som ikke er besvart. Vi håper denne spennende oppdagelsen vil oppmuntre til ytterligere tverrfaglig samarbeid for å undersøke epigenetikk av bakterier og hvordan vi kan bruke disse nye innsiktene til å utvikle livreddende behandlinger for infeksjon. "
Dr. Gang Fang, seniorforfatter av studien
Forskere utvikler 3D -trykt pille som prøver bakterier som finnes i tarmen
Tarmmikrobiomet består av billioner av levende mikrober, og mer enn tusen bakteriearter. Det har vært kjent at tarmen spiller en viktig rolle i kroppens helse. Et team av universitetsingeniører kan ha
Gassdetekterende elektronisk pille for diagnose av gastrointestinale plager
Forskere fra RMIT University, Melbourne, har laget en elektronisk pille som kan oppdage spesielle gasser i tarmen og hjelpe leger med å diagnostisere gastrointestinale plager som irritabel tarm.
Biologisk terapi kan redusere risikoen for alvorlig COVID-19
En nylig observasjonsstudie av spanske forskere, tilgjengelig for øyeblikket på medRxiv* forhåndstrykk -server, antyder at pasienter med immunmedierte sykdommer som mottar biologisk terapi kan ha en
