دانشمندان ویژگی‌های ژنتیکی جدیدی از باکتری سل کشف کرده‌اند

به گزارش مجله خبری نگار، باکتری عامل بیماری سل دارای سیستم پیچیده‌ای از مکانیسم‌های ژنتیکی است که به آن کمک می‌کند تا زنده بماند و با شرایط درون بدن سازگار شود. دانشمندان برای درک بهتر ویژگی‌های این پاتوژن، نه تنها ژن‌های منفرد، بلکه نحوه تعامل آنها با یکدیگر را نیز مطالعه می‌کنند. محققان نقشه دقیقی از این روابط تهیه کرده و هزاران الگوی ناشناخته قبلی را کشف کرده‌اند. ایزوستیا در مورد یافته‌های خود و اینکه چگونه این یافته درک ما از این باکتری را گسترش می‌دهد، گزارش می‌دهد.

نقشه روابط ژنتیکی

دانشمندان دانشگاه راکفلر تعاملات بین ۷۶۲ ژن مایکوباکتریوم توبرکلوزیس، باکتری عامل بیماری سل، را بررسی کردند. نتایج در مجله نیچر منتشر شد. محققان نزدیک به ۶۵۰۰ تعامل ژنتیکی را کشف کردند که بسیاری از آنها قبلاً توصیف نشده بودند.

دانشمندان برای تجزیه و تحلیل خود از فناوری CRISPRi استفاده کردند که امکان کاهش فعالیت ژن‌های منفرد را بدون حذف آنها از ژنوم فراهم می‌کند. محققان ابتدا فعالیت یک ژن، سپس دو ژن را به طور همزمان سرکوب کردند و تغییرات در رشد باکتری را مقایسه کردند. اگر اثر ترکیبی با نتیجه مورد انتظار متفاوت بود، این نشان دهنده تعامل بین ژن‌ها بود.

بیماری سل چیست؟

سل یک بیماری عفونی است که توسط باکتری مایکوباکتریوم توبرکلوزیس ایجاد می‌شود. این بیماری اغلب ریه‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد، اما می‌تواند سایر اندام‌ها را نیز تحت تأثیر قرار دهد. این عفونت عمدتاً از طریق هوا منتقل می‌شود: باکتری‌ها هنگامی که فرد مبتلا به سل ریوی فعال سرفه، عطسه یا صحبت می‌کند، از طریق هوا منتقل می‌شوند.

اما عفونت همیشه منجر به بیماری نمی‌شود. در برخی موارد، باکتری‌ها در بدن به صورت خفته باقی می‌مانند. علائم سل فعال شامل سرفه مداوم، درد قفسه سینه، ضعف، کاهش وزن، تب و تعریق شبانه است.

عملکرد‌های ناشناخته ژن‌ها

نقشه حاصل به دانشمندان کمک کرد تا عملکرد‌های قبلاً توصیف نشده چندین ژن را کشف کنند. به طور خاص، مشخص شد که چندین ژن با زنجیره انتقال الکترون - سیستمی که باکتری‌ها از طریق آن انرژی به دست می‌آورند - مرتبط هستند. آزمایش‌های بیشتر، دخالت این ژن‌ها را در کمپلکس‌های پروتئینی که واسطه تنفس سلولی هستند، تأیید کرد.

به گفته دانشمندان، مطالعه سیستماتیک روابط ژنتیکی به ما این امکان را می‌دهد که فرآیند‌هایی را که از عملکرد‌های حیاتی باکتری پشتیبانی می‌کنند و چگونگی تأثیر مناطق مختلف ژنوم آن بر یکدیگر را درک کنیم. این امر برای درک زیست‌شناسی پاتوژن و مکانیسم‌های سازگاری آن مهم است.

نقشه جدید چه چیزی را ارائه خواهد داد؟

نویسندگان امیدوارند که نقشه حاصل، مبنایی برای مطالعه بیشتر مایکوباکتریوم توبرکلوزیس باشد. این نقشه به محققان کمک می‌کند تا ژن‌ها و فرآیند‌های سلولی را برای تجزیه و تحلیل دقیق‌تر انتخاب کنند و همچنین فرضیه‌های جدیدی را در مورد ساختار باکتری آزمایش کنند.

با این حال، این مطالعه توضیح قطعی برای تمام مکانیسم‌های بقای این پاتوژن ارائه نمی‌دهد. دانشمندان تأکید می‌کنند که ارتباطات کشف‌شده نیاز به مطالعه بیشتر دارند: محققان تازه شروع به درک نقشی که هر یک در زندگی باکتری‌ها ایفا می‌کنند، کرده‌اند.

جرمی راک

ما هزاران تعامل ژنتیکی را شناسایی کرده‌ایم، اما تازه شروع به درک این موضوع کرده‌ایم که آنها در مورد نحوه عملکرد M. tuberculosis چه می‌گویند. این نقشه‌ها سال‌های زیادی به ما کمک خواهند کرد.