O estudo identifica um gene que permite que a clamídia pegue DNA do ambiente do hospedeiro

De acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças, chlamydia trachomatis é a doença bacteriana sexualmente transmissível mais comumente relatada nos EUA, totalizando 1,7 milhão de casos em 2017. As taxas são mais altas entre adolescentes e jovens adultos. Se não for tratada, a clamídia pode causar cegueira e esterilidade. Além dos EUA, A clamídia é a principal infecção bacteriana sexualmente transmissível em todo o mundo.

Um artigo recente de uma equipe de biólogos moleculares sediada na Universidade de Kansas identificou um gene que permite que a clamídia absorva o DNA de seu ambiente hospedeiro.

Agora mesmo, os principais antibióticos para tratar a clamídia são doxiciclina e azitromicina, mas são semelhantes ao que você tomaria para acne nas costas ou infecção respiratória, respectivamente. Essas drogas não afetam apenas a clamídia, mas também afetam muitos outros micróbios, incluindo seu microbioma. Então, embora existam medicamentos suficientes para eliminar a infecção por clamídia, você também está potencialmente perturbando sua flora natural. O desenvolvimento de um medicamento que possa ser específico para a clamídia é de grande importância. Estamos aprendendo cada vez mais a homeostase do seu intestino, da microflora do seu corpo, isso é importante para a saúde.

O autor principal Scott LaBrie, um aluno de doutorado no Departamento de Biociências Moleculares da KU

Colaboradores de LaBrie na pesquisa apresentada em mBio eram os alunos de graduação da KU Zoë Dimond, Kelly Harrison, Srishti Baid, cientista pós-doutorado Jason Wickstrum, e com P. Scott Hefty, professor de biociências moleculares. Os pesquisadores KU do Hefty Lab também trabalharam com o co-autor Robert Suchland, da Universidade de Washington.

“Para causar doenças, A clamídia deve entrar em uma célula hospedeira e se proteger das defesas do hospedeiro, ao mesmo tempo que se replica em grandes números para que possa se espalhar para as células vizinhas, ", disse o autor correspondente, Hefty." Os mecanismos que muitas bactérias utilizam para causar doenças são frequentemente adquiridos pelo compartilhamento e absorção de novo DNA, a molécula que compõe os genes de um organismo. Até agora, não foi bem compreendido como a clamídia adquire novo DNA. Contudo, usando uma nova ferramenta genética, este artigo identificou um gene que permite à clamídia obter novo DNA de seu ambiente circundante. "

A equipe de pesquisa usou uma ferramenta genética chamada "mutagênese transposon", que gera uma mutação em um único gene. Os pesquisadores interromperam mais de 80 genes no cromossomo da bactéria clamídia, em seguida, observou os efeitos sobre o crescimento e a infecção.

"Há cerca de 1, 000 genes que podem ser potencialmente interrompidos, "LaBrie disse." Não há muitas ferramentas genéticas desenvolvidas para investigar a biologia básica da clamídia. Então, isso nos permite interromper aleatoriamente genes individuais - depois investigar qual é o efeito ou o fenótipo. Isso pode então destacar a importância desse gene e o papel que ele pode desempenhar na capacidade do organismo de causar doenças. "

LaBrie comparou o teste de funcionalidade da clamídia em nível molecular com experimentos em um veículo militar.

"É aí que entra esta ferramenta, "ele disse." Eu meio que igualo isso a um Humvee militar. Se você não tinha ideia para que era esse veículo, você pode ser capaz de chutar seus faróis. E então você notaria que ele só viaja durante o dia, não à noite. Se você estourar o pneu, pode não ir a lugar nenhum. Então, se você derrubou sua arma, pode dirigir por todo o lugar, mas não mata ninguém. Isso é o que estamos fazendo com diferentes partes da clamídia - estamos eliminando diferentes componentes específicos, e, em seguida, observar como isso afeta sua capacidade de replicação, ou infectar e entrar na célula hospedeira, ou como ele se sai em infectar o host em geral. "

Usando este processo de eliminação tanto em placas de Petri quanto em modelos de camundongos, a equipe isolou um gene crítico na clamídia que codifica uma proteína que adquire novo DNA de seu ambiente hospedeiro, denominado "ct339".

"A mutação neste gene forneceu a oportunidade de gerar evidências de que, sem o gene intacto, a clamídia não conseguiu mais adquirir novo material genético que auxilie na adaptação ao seu ambiente, incluindo defesas do host, "Hefty disse.

LaBrie chamou a pesquisa de "alvenaria fundamental".

“Esperamos que esta ferramenta possa destacar diferentes genes e seus produtos, que então poderia ser direcionado para a terapêutica, ", disse ele." Pode ser que dentro desta biblioteca de mutantes haja algo que poderia surgir como um mecanismo absoluto usado para a virulência que poderia ser então direcionado - seja por alguma droga que poderia se ligar e inibir aquela proteína de realizar sua função, ou identificando algo que está na superfície que pode ser direcionado para uma vacina. Geral, isso é principalmente ciência básica, mas pode ajudar a desenvolver alvos para futuras terapêuticas. "

LaBrie, quem vem de Sacramento, Califórnia, e frequentou a Haskell Indian Nations University para seus estudos de graduação antes de vir para KU, disse que esperava obter seu doutorado na próxima primavera. Depois disso, ele planeja se mudar para o Alasca com sua esposa, onde pretende continuar sua carreira de pesquisador.

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