Исследование выявляет ген, который позволяет хламидиям забирать ДНК из среды хозяина.

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, chlamydia trachomatis - наиболее часто регистрируемое бактериальное заболевание, передающееся половым путем, в США, всего 1,7 миллиона случаев в 2017 году. Наиболее высокие показатели среди подростков и молодежи. Осталось необработанных, хламидиоз может вызвать слепоту и бесплодие. За пределами США хламидиоз является ведущей бактериальной инфекцией, передаваемой половым путем.

В недавней статье группы молекулярных биологов со штаб-квартирой в Канзасском университете был определен ген, который позволяет хламидиям поглощать ДНК из окружающей среды.

<цитата>

Сейчас, основные антибиотики для лечения хламидиоза - доксициклин и азитромицин, но это похоже на то, что вы принимаете от прыщей на спине или респираторной инфекции, соответственно. Эти препараты действуют не только на хламидиоз, но они также влияют на множество других микробов, включая ваш микробиом. Так, пока существует достаточно лекарств, чтобы устранить вашу хламидиозную инфекцию, вы также потенциально нарушаете свою естественную флору. Разработка терапевтического средства, которое может быть специфическим для хламидиоза, имеет довольно большое значение. Мы все больше и больше узнаем о гомеостазе вашего кишечника, микрофлоры вашего тела, это важно для здоровья.

Ведущий автор Скотт Лабри, докторант кафедры молекулярных биологических наук КУ

Соавторы Лабри в исследовании, представленном в мБио были аспиранты КУ Зои Даймонд, Келли Харрисон, Сришти Байд, докторант Джейсон Викструм, и с П. Скоттом Хефти, профессор молекулярной биологии. Исследователи KU из Hefty Lab также работали с соавтором Робертом Сухлендом из Вашингтонского университета.

"Чтобы вызвать болезнь, хламидиоз должен проникать в клетку-хозяин и защищать себя от защиты хозяина, а также реплицироваться в больших количествах, чтобы он мог распространяться на окружающие клетки, - сказал автор-корреспондент Хефти. - Механизмы, которые используют многие бактерии, чтобы вызвать заболевание, часто приобретаются путем обмена и поглощения новой ДНК, молекула, составляющая гены организма. До настоящего времени, не совсем понятно, как хламидиоз приобретает новую ДНК. Тем не мение, используя новый генетический инструмент, в этой статье был идентифицирован ген, который позволяет хламидиям получать новую ДНК из окружающей среды ».

Исследовательская группа использовала генетический инструмент под названием «транспозонный мутагенез», который генерирует мутацию в одном гене. Исследователи нарушили более 80 генов в хромосоме бактерии хламидиоза, затем наблюдали влияние на рост и инфекцию.

"Примерно 1, 000 генов, которые потенциально могут быть нарушены, - сказал Лабри. - Для исследования базовой биологии хламидиоза разработано не так много генетических инструментов. Так, это позволяет нам случайным образом нарушать работу отдельных генов, а затем исследовать, каков эффект или фенотип. Это может затем подчеркнуть важность этого гена и роль, которую он может играть в способности организма вызывать болезнь ".

Лабри сравнил тестирование функциональности хламидиоза на молекулярном уровне с экспериментами на военной машине.

"Вот где пригодится этот инструмент, - сказал он. - Я как бы приравниваю его к военному Хамви. Если вы не знали, для чего эта машина, вы могли бы выбить его фары. И тогда вы заметите, что он путешествует только днем, не ночью. Если вы лопнете шину, он может никуда не денется. Тогда, если вы выбили его пистолет, он может ездить повсюду, но это никого не убивает. Это то же самое, что мы делаем с разными частями хламидиоза - мы выделяем разные конкретные компоненты, а затем наблюдая, как это влияет на его способность к репликации, или заразить и попасть в клетку-хозяин, или насколько хорошо он в целом заражает хозяина ".

Используя этот процесс исключения как в чашках Петри, так и в моделях мышей, команда выделила один критический ген хламидии, который кодирует белок, который получает новую ДНК из среды своего хозяина, под названием «ct339».

"Мутация в этом гене дала возможность получить доказательства того, что без интактного гена хламидии больше не могут приобретать новый генетический материал, который помогает адаптироваться к окружающей среде, включая защиту хоста, "Хэфти сказал.

Лабри назвал исследование «фундаментальной кирпичной кладкой».

«Мы надеемся, что этот инструмент поможет выявить различные гены и их продукты, которые затем могут быть использованы для лечения, - сказал он. - Возможно, в этой библиотеке мутантов будет что-то, что могло бы выступить в качестве абсолютного механизма, используемого для вирулентности, на который затем можно было бы воздействовать - либо каким-либо лекарством, которое могло бы связывать и препятствовать этому белку выполнять его функция, или выявив что-то на поверхности, на что может быть направлена ​​вакцина. Общий, это в основном фундаментальная наука, но это может помочь в разработке целей для будущих терапевтических средств ».

Лабри, который родом из Сакраменто, Калифорния, и учился в Университете индейских наций Хаскелла для учебы в бакалавриате, прежде чем приехать в Калифорнийский университет, сказал, что надеется получить докторскую степень весной следующего года. После этого, он планирует переехать на Аляску со своей женой, где он намерен продолжить свою исследовательскую карьеру.

• Воздействие антибиотиков в низких дозах может иметь серьезные последствия для кишечных бактерий.
• Исследование проливает свет на то, как микробы кишечника человека расщепляют обработанные пищевые продукты