Un logiciel informatique innovant jette un nouvel éclairage sur les processus génétiques sous-jacents aux maladies mortelles

Un logiciel informatique innovant développé par des scientifiques de l'Université de Leicester jette un nouvel éclairage sur la constitution génétique des agents pathogènes mortels responsables de la méningite et de la gastro-entérite.

Les logiciels, appelé ' Phasome Ce ' , scanne rapidement de grands ensembles de génomes et identifie leurs gènes à phase variable, tout en comparant tous ces gènes les uns aux autres. Cela peut nous aider à comprendre les processus génétiques qui sous-tendent une gamme de maladies mortelles.

Des chercheurs de l'Université de Leicester, dirigé par le Dr Chris Bayliss du Département de génétique et de biologie du génome, ont appliqué ce logiciel à un grand nombre de séquences génomiques de deux familles de bactéries - Neisseria meningitidis ( une cause importante de méningite) et Campylobacter jejuni ( cause la plus fréquente de gastro-entérite d'origine alimentaire) . Les études ont été publié dans la revue PLOS Un et Génomique Microbienne .

Le Dr Bayliss a expliqué:"Nous et d'autres prévoyons qu'une analyse approfondie de ces grands ensembles de génomes éclairera sur la façon dont ces agents pathogènes s'adaptent à la vie chez leurs hôtes humains et volailles et comment les changements génétiques peuvent conduire à des infections néfastes."

Les technologies modernes de séquençage de l'ADN produisent désormais un énorme volume d'informations « génomiques » - l'intégralité du contenu génétique d'un organisme - des informations pour de nombreux organismes différents - des humains aux micro-organismes.

Dans de nombreux cas, il y a même trop de données à analyser efficacement avec les logiciels informatiques actuellement disponibles.

"Un mécanisme que ces deux bactéries utilisent pour s'adapter aux pressions de l'environnement et de l'hôte est l'activation ou la désactivation réversible des gènes qui codent pour les molécules responsables des interactions avec l'hôte, " explique Joe Wanford, un doctorant travaillant sur la recherche au Département de génétique et de biologie du génome de l'Université de Leicester.

"Dans de nombreux cas, ce processus est avantageux car le gène "état ON" permet une interaction étroite avec les surfaces des cellules hôtes (comme dans la gorge), tandis que « l'état OFF » permet d'échapper aux anticorps de l'hôte, ce qui peut finalement entraîner la mort de la bactérie. Certains de ces "gènes à phase variable" peuvent être facilement identifiés en raison des caractéristiques d'identification spécifiques de leur ADN, mais jusqu'à présent il n'y avait aucun moyen d'analyser rapidement la présence, et la distribution de ces gènes à travers plusieurs génomes."

Les analyses de l'équipe ont indiqué que les gènes à phase variable sont largement partagés entre les pathogènes (qui causent la maladie), et commensaux (qui vivent dans ton corps, sans causer de dommages) espèces de bactéries, mais que de légères différences dans la présence, ou l'expression de ces gènes peut jouer un rôle dans la transition de la colonisation asymptomatique de notre corps, à la maladie à part entière.

Des travaux sont actuellement en cours dans leur laboratoire pour caractériser les rôles spécifiques de ces gènes dans le processus de la maladie.

Le Dr Bayliss a ajouté :« Nous pensons que notre nouveau logiciel sera essentiel pour analyser un volume toujours croissant de séquences génomiques, et continuera à apporter des informations clés sur les cycles de vie de nos symbiotes bactériens. »

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