Innovativ datorprogramvara belyser genetiska processer som ligger till grund för dödliga sjukdomar

Innovativ datorprogramvara som utvecklats av University of Leicester -forskare belyser det genetiska sammansättningen av dödliga patogener som är ansvariga för meningit och gastroenterit.

Mjukvaran, kallas ' Fasom den ' , skannar snabbt genom stora uppsättningar genomer och identifierar deras fasvariabla gener, samtidigt som man jämför alla dessa gener mot varandra. Detta kan hjälpa oss att förstå de genetiska processer som ligger till grund för en rad dödliga sjukdomar.

Forskare från University of Leicester, ledd av Dr Chris Bayliss från Institutionen för genetik och genombiologi, har applicerat denna programvara på ett stort antal genom -sekvenser för två bakteriefamiljer - Neisseria meningitidis ( en betydande orsak till hjärnhinneinflammation) och Campylobacter jejuni ( den vanligaste orsaken till matburet gastroenterit) . Studierna har varit publicerad i tidningen PLOS One och Mikrobiell genomik .

Dr Bayliss förklarade:"Vi och andra förutspår att en fördjupad analys av dessa stora grupper av genomer kommer att belysa hur dessa patogener anpassar sig till livet inom sina mänskliga och fjäderfävärdar och hur genetiska förändringar kan leda till skadliga infektioner."

Moderna DNA -sekvenseringstekniker producerar nu en enorm volym av 'genomisk' - hela en genetisk innehåll i en organism - information för många olika organismer - från människor till mikroorganismer.

I många fall finns det till och med för mycket data för att effektivt analysera med för närvarande tillgänglig datorprogramvara.

"En mekanism som båda dessa bakterier använder för att anpassa sig till miljö- och värdtryck är reversibel till- eller frånkoppling av gener som kodar för molekyler som är ansvariga för interaktioner med värden, "förklarar Joe Wanford, en doktorand som arbetar med forskningen vid University of Leicesters avdelning för genetik och genombiologi.

"I många fall är denna process fördelaktig eftersom genen" ON -tillstånd "möjliggör en tät interaktion med värdcellytor (t.ex. i halsen), medan "AV -tillståndet" möjliggör undvikande av värdantikroppar som i slutändan kan resultera i bakteriens död. Några av dessa så kallade "fasvariabla gener" kan lätt identifieras på grund av specifika identifierande egenskaper hos deras DNA, men fram till nu fanns det inget sätt att snabbt analysera närvaron, och distribution av dessa gener över flera genomer. "

Teamets analyser indikerade att fasvariabla gener till stor del delas mellan patogena (som orsakar sjukdom), och commensal (som lever i din kropp, utan att skada) bakteriearter, men de små skillnaderna i antingen närvaron, eller uttryck för dessa gener kan spela en roll i övergången från asymptomatisk kolonisering av våra kroppar, till fullblåst sjukdom.

Arbetet pågår nu i deras laboratorium för att karaktärisera de specifika rollerna för dessa gener i sjukdomsprocessen.

Dr Bayliss tillade:"Vi tror att vår nya programvara kommer att vara avgörande för att analysera en ständigt ökande volym av genom -sekvenser, och kommer att fortsätta att ge viktig insikt i livscyklerna för våra bakteriesymbionter. "

• Biologiska faktorer är inte ansvariga för rasskillnader i förekomst av kolorektal cancer
• Kunskap om könsskillnader i nedre urinvägarna kan bidra till att stimulera genombrott i diagnosen,