Studien identifiserer et gen som gjør at klamydia kan plukke opp DNA fra vertsmiljøet

Ifølge Centers for Disease Control and Prevention, chlamydia trachomatis er den mest rapporterte seksuelt overførbare bakterielle sykdommen i USA, totalt 1,7 millioner tilfeller i 2017. Prisene er høyest blant tenåringer og unge voksne. Ubehandlet, klamydia kan forårsake blindhet og sterilitet. Utover USA, klamydia er den ledende seksuelt overførbare bakterielle infeksjonen over hele verden.

En fersk artikkel av et team av molekylærbiologer med hovedkontor ved University of Kansas identifiserte et gen som gjør at klamydia kan ta opp DNA fra vertsmiljøet.

Akkurat nå, de viktigste antibiotika for behandling av klamydia er doksycyklin og azitromycin, men disse ligner på det du vil ta for ryggakne eller luftveisinfeksjon, henholdsvis. Disse stoffene påvirker ikke bare klamydia, men de påvirker også mange andre mikrober, inkludert mikrobiomet ditt. Så, mens det er tilstrekkelig med medisiner der ute for å eliminere klamydiainfeksjonen din, du kan også forstyrre din naturlige flora. Å utvikle et terapeutisk middel som kan være spesifikt for klamydia er av ganske stor betydning. Vi lærer mer og mer den homeostasen av tarmen din, av kroppens mikroflora, det er viktig for helsen.

Hovedforfatter Scott LaBrie, doktorgradsstudent ved Institutt for molekylær biovitenskap ved KU

LaBries samarbeidspartnere i forskningen presentert i mBio var KU -studenter Zoë Dimond, Kelly Harrison, Srishti Baid, postdoktor Jason Wickstrum, og med P. Scott Hefty, professor i molekylær biovitenskap. KU-forskerne fra Hefty Lab jobbet også med medforfatter Robert Suchland ved University of Washington.

"For å forårsake sykdom, klamydia må gå inn i en vertscelle og beskytte seg mot vertsforsvar, samtidig som den replikerer i stort antall slik at den kan spre seg til omkringliggende celler, "sa den tilsvarende forfatteren Hefty." Mekanismene som mange bakterier bruker for å forårsake sykdom, blir ofte ervervet ved å dele og ta inn nytt DNA, molekylet som utgjør en organismes gener. Inntil nå, det er ikke godt forstått hvordan klamydia skaffer nytt DNA. Derimot, ved hjelp av et nytt genetisk verktøy, denne artikkelen identifiserte et gen som gjør at klamydia kan skaffe nytt DNA fra omgivelsene. "

Forskerteamet brukte et genetisk verktøy kalt "transposon mutagenese" som genererer en mutasjon i et enkelt gen. Forskerne forstyrret mer enn 80 gener i chlamydia -bakteriens kromosom, så observerte effekter på vekst og infeksjon.

"Det er omtrent 1, 000 gener som potensielt kan bli forstyrret, "LaBrie sa." Det har ikke blitt utviklet så mange genetiske verktøy for å undersøke den grunnleggende biologien til klamydia. Så, dette lar oss tilfeldig forstyrre individuelle gener - deretter undersøke hva effekten er eller fenotypen. Det kan da markere viktigheten av det genet og rollen det kan spille for organismenes evne til å forårsake sykdom. "

LaBrie sammenlignet testing av funksjonaliteten til klamydia på molekylært nivå med eksperimenter på et militært kjøretøy.

"Det er der dette verktøyet kommer inn, "sa han." Jeg likner det på en militær Humvee. Hvis du ikke ante hva bilen var til, du kan kanskje sparke ut frontlysene. Og så vil du legge merke til at den bare reiser på dagtid, ikke om natten. Hvis du sprer dekket, det går kanskje ikke noen steder. Så hvis du slo ut pistolen, det kan kjøre overalt, men det dreper ingen. Det er litt av det vi gjør med forskjellige biter av Chlamydia - vi slår ut forskjellige spesifikke komponenter, og deretter observere hvordan det påvirker dets evne til å enten replikere, eller infisere og komme inn i vertscellen, eller hvor godt det gjør det med å infisere verten totalt sett. "

Ved å bruke denne elimineringsprosessen både i petriskåler og musemodeller, teamet isolerte ett kritisk gen i klamydia som koder for et protein som skaffer nytt DNA fra vertsmiljøet, kalt "ct339."

"Mutasjonen i dette genet ga muligheten til å generere bevis for at uten det intakte genet, klamydia kunne ikke lenger skaffe nytt genetisk materiale som hjelper til med tilpasning til miljøet, inkludert vertsforsvar, "Sa Hefty.

LaBrie kalte forskningen "grunnleggende murverk."

"Vi håper dette verktøyet kan fremheve forskjellige gener og deres produkter, som da kan målrettes mot terapi, "sa han." Det kan være at i dette biblioteket av mutanter vil det være noe som kan komme ut som en absolutt mekanisme som brukes for virulens som deretter kan målrettes - enten av et stoff som kan binde og hemme at proteinet utføres dens funksjon, eller ved å identifisere noe som er på overflaten som kan målrettes mot en vaksine. Alt i alt, dette er stort sett grunnleggende vitenskap, men det kan bidra til å utvikle mål for fremtidige terapier. "

LaBrie, som kommer fra Sacramento, California, og gikk på Haskell Indian Nations University for sine bachelorstudier før han kom til KU, sa at han håpet å få doktorgraden neste vår. Etter det, han planlegger å flytte til Alaska med sin kone hvor han har som mål å fortsette sin forskningskarriere.

• Lavdoseeksponering for antibiotika kan ha stor innvirkning på tarmbakterier
• Studie belyser hvordan menneskelige tarmmikrober bryter ned bearbeidet mat