Poznano pełną sekwencję genomu pałeczki dżumy

[Głosów:0    Średnia:0/5]

Yersinia pestis jest bakterią wywołującą dżumę, groźną, zakaźną chorobę niszczącą systematycznie cały organizm. Bakteria ta odpowiedzialna była za dwie wielkie epidemie dżumy -dziesiątkującą ludzi od VI do VIII wieku oraz słynną Czarną Śmierć, która w latach 1347-1350 spowodowała śmierć jednej trzeciej ludności Europy. Również współcześnie występująca postać dżumy (od XIX wieku do dziś) wywoływana jest przez tę samą bakterię.

Ostatnie badania, wskazujące na wielolekową odporność niektórych szczepów Y.pestis, jak również potencjalną możliwość wykorzystania jej jako broni biologicznej, świadczą o tym, że dżuma ciągle stanowi zagrożenie dla ludzkiego zdrowia.

Pałeczka dżumy jest przede wszystkim patogenem gryzoni, przenoszonym na ludzi zwykle przez zainfekowane pchły lub podczas epidemii drogą kropelkową.

Yersinia pestis jest bakterią blisko spokrewnioną z inną pałeczką z gatunku Yersinia, wywołującą zaburzenia żołądkowo-jelitowe. Prawdopodobnie wykształciła się na drodze ewolucji tej bakterii około 1500-2000 lat temu. Naukowcy wnioskują, że pałeczka dżumy szybko zaadaptowała się do nowych warunków życia -może bytować we krwi, atakować pchły oraz ssaki.

Badacze donoszą, że genom ten składa się z kolistego chromosomu (struktura umożliwiająca upakowanie DNA bakterii) i trzech plazmidów. Plazmid to dodatkowe, pozachromosomalne DNA, nadające bakterii określone właściwości (np. odporność na antybiotyki, możliwość infekowania).

Materiał genetyczny pałeczki dżumy zawiera wyjątkowo dużo insercji, czyli wstawionych sekwencji i niespotykane proporcje w występowaniu zasad azotowych budujących DNA. Są to cechy świadczące o częstej rekombinacji (wymianie odcinków DNA) – przekonują naukowcy. Badacze twierdzą również, iż wiele genów Y. pestis wydaje się być nabyta od innych bakterii patogennych oraz wirusów.

Genom zawiera około 150 tzw. pseudogenów, czyli genów, które na drodze ewolucji utraciły swą funkcję. Wiele z nich to pozostałości potrzebne przodkowi pałeczki do infekowania jelit.

Zaburzenie proporcji występowania różnych zasad może być spowodowane nabyciem DNA z zewnątrz bardzo niedawno poprzez wstawienie do istniejącego genomu dużych obszarów DNA – podejrzewają badacze. Ponadto, podczas rozwoju pałeczki mogą zachodzić liczne zmiany w obrębie jej własnego materiału genetycznego.

Plazmid wirulencji, odpowiedzialny za zjadliwość mikroorganizmu, jest obecny u wszystkich chorobotwórczych bakterii z gatunku Yersinia, ale tylko Y. pestis nabyła na drodze ewolucji dwa dodatkowe plazmidy. Jeden z nich koduje między innymi czynnik umożliwiający przemieszczanie się bakterii drogą podskórną (po ugryzieniu przez zakażoną pchłę). Drugi pozwala na wytworzenie toksyny istotnej w procesie rozprzestrzeniania się dżumy wśród pcheł.

Naukowcy zauważyli, że wiele regionów na chromosomie badanej bakterii ma cechy wysp genów nabytych od innych bakterii. Odkryli również obecność genów kodujących dotychczas nieznane białka powierzchniowe, mogące odgrywać rolę w wirulencji bakterii, np. zakłócać reakcję obronną zakażonego organizmu. Nabycie tak wielu nowych genów zostało u Yersinia zrównoważone poprzez utratę niepotrzebnych genów lub ich funkcji – stąd duża obecność pseudogenów.

Ilość zmian w porównaniu do genomu przodka pałeczki dżumy – bakterii z gatunku Yersinia atakującej jedynie jelita ssaków – świadczy o ogromnej zdolności przystosowawczej pałeczki dżumy.

Umożliwiło jej to opanowanie nowych środowisk (zakażanie pcheł) jak również nabycie oporności na stosowane leki. Poznanie drogi, na jakiej Y. pestis uległa tak wielu genetycznym zmianom, otwiera nowe możliwości badania mechanizmów ewolucji najbardziej zjadliwych patogenów oraz umożliwia opracowanie metod leczenia i zapobiegania dżumie – podsumowują naukowcy.

Bądź pierwszy, który skomentuje ten wpis

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany.


*