Исследователи упорядочили геном смертельной бактерии: напряжение кишечной палочки, вызывающей тяжелое пищевое отравление. Сравнение последовательности к той из безвредной разновидности обеспечило некоторое понимание того, что делает некоторые бактерии настолько противными.Сотни E. coli напряжения могут населять человеческий пищеварительный тракт, но только горстка опасна.
Самый печально известный, названный O157:H7, процветает в говяжьем фарше и недоваренных гамбургерах; это убивает больше чем 60 человек в США каждый год, отвратительный приблизительно 70 000 других. В выпуске 25 января Природы бригада во главе с Фредом Блэттнером в университете Висконсина, Мадисона, представляет геномную последовательность O157:H7 и сравнивает его с тем из безопасного кузена по имени K-12.Исследователи нашли, что два напряжения разделяют «основу» подобных генов, занимающих примерно те же положения. Но рассеянный всюду по геному O157:H7 «острова», содержащие в общей сложности 1 387 уникальных генов.
Многие из них выглядят поразительно подобными генам, вызывающим ядовитость у других живущих в пищеварительном тракте бактерий, таких как Сальмонелла и Шигелла. Например, O157:H7 имеет гены, кодирующие токсины, протеины, вовлеченные в приложение к стенке пищеварительного тракта и ферменты, разоружающие части иммунной системы.Последовательность предполагает, что некоторые из тех генов цепляли поездку в E. coli на вирусах, которые могут прыгать в и из бактериальной ДНК, иногда беря биты с ними. Авторы сочли остатки ДНК по крайней мере 18 таких вирусов в O157:H7, вероятно накопленном начиная с него и K-12 отличенными от общего предка – приблизительно 4,5 миллиона лет назад, согласно исследованию изданный в прошлом году.
Данные поддерживают идею, что внедрение иностранной ДНК является «необузданным процессом», двигающимся E. coli развитие, Блэттнер говорит, «что означает, что существуют постоянно новые разновидности, создаваемые в кишках людей и животных во всем мире».Недавно упорядоченные гены могут помочь в развитии крайне нужных наркотиков бороться с инфекцией O157:H7, говорит Блэттнер. Понимание, полученное от исследования, может также относиться к другому патогенному E. coli напряжения, он добавляет, которые вместе вызывают приблизительно 10 миллионов случаев диареи глобально каждый год.
Джеймс Кэпер, микробиолог в Университете Мэриленда, Балтимор, соглашается. «Эта публикация обеспечивает огромное понимание фундаментального вопроса того, как [бактерия] становится патогеном», говорит он.