Innovatieve computersoftware werpt nieuw licht op genetische processen die ten grondslag liggen aan dodelijke ziekten

Innovatieve computersoftware ontwikkeld door wetenschappers van de Universiteit van Leicester werpt nieuw licht op de genetische samenstelling van dodelijke ziekteverwekkers die verantwoordelijk zijn voor meningitis en gastro-enteritis.

De software, genaamd ' fasoom Het ' , scant snel door grote sets genomen en identificeert hun fasevariabele genen, terwijl ook al deze genen met elkaar worden vergeleken. Dit kan helpen bij ons begrip van de genetische processen die ten grondslag liggen aan een reeks dodelijke ziekten.

Onderzoekers van de Universiteit van Leicester, onder leiding van dr. Chris Bayliss van de afdeling Genetica en Genoombiologie, hebben deze software toegepast op een groot aantal genoomsequenties voor twee bacteriefamilies - Neisseria meningitidis ( een belangrijke oorzaak van meningitis) en Campylobacter jejuni ( de meest voorkomende oorzaak van door voedsel overgedragen gastro-enteritis) . De onderzoeken zijn geweest gepubliceerd in het tijdschrift PLOS One en Microbiële genomica .

Dr. Bayliss legt uit:"Wij en anderen voorspellen dat een diepgaande analyse van deze grote reeksen genomen licht zal werpen op hoe deze pathogenen zich aanpassen aan het leven binnen hun menselijke en pluimveegastheren en hoe genetische veranderingen kunnen leiden tot schadelijke infecties."

Moderne DNA-sequencingtechnologieën produceren nu een enorme hoeveelheid 'genomisch' - de volledige genetische inhoud van een organisme - informatie voor veel verschillende organismen - van mensen tot micro-organismen.

In veel gevallen zijn er zelfs te veel data om effectief te analyseren met de huidige computersoftware.

"Een mechanisme dat beide bacteriën gebruiken om zich aan te passen aan omgevings- en gastheerdruk, is het omkeerbaar in- of uitschakelen van genen die coderen voor moleculen die verantwoordelijk zijn voor interacties met de gastheer, " legt Joe Wanford uit, een promovendus die aan het onderzoek werkt in de afdeling Genetica en Genoombiologie van de Universiteit van Leicester.

"In veel gevallen is dit proces voordelig omdat het 'ON state'-gen zorgt voor een nauwe interactie met gastheerceloppervlakken (zoals in de keel), terwijl de 'UIT-status' ontduiking van gastheerantilichamen mogelijk maakt, wat uiteindelijk kan leiden tot de dood van de bacteriën. Sommige van deze zogenaamde 'fasevariabele genen' kunnen gemakkelijk worden geïdentificeerd vanwege specifieke identificerende kenmerken van hun DNA, maar tot nu toe was er geen manier om de aanwezigheid snel te analyseren, en distributie van deze genen over meerdere genomen."

De analyses van het team gaven aan dat fasevariabele genen grotendeels worden gedeeld tussen pathogene (die ziekte veroorzaken), en commensaal (die in je lichaam leven, zonder schade te veroorzaken) soorten bacteriën, maar die kleine verschillen in de aanwezigheid, of expressie van deze genen kan een rol spelen bij de overgang van asymptomatische kolonisatie van ons lichaam, tot een volslagen ziekte.

In hun laboratorium wordt nu gewerkt aan het karakteriseren van de specifieke rollen van deze genen in het ziekteproces.

Dr. Bayliss voegde toe:"Wij geloven dat onze nieuwe software van cruciaal belang zal zijn bij het analyseren van een steeds groter aantal genoomsequenties, en zal belangrijke inzichten blijven verschaffen in de levenscycli van onze bacteriële symbionten."

• Biologische factoren die niet verantwoordelijk zijn voor raciale verschillen in de incidentie van colorectale kanker
• Kennis van geslachtsverschillen in de lagere urinewegen kan doorbraken in de diagnose helpen stimuleren,