Primera prueba de transferencia genética de un anfitrión humano a un patógeno bacteriano que ofrece una nueva visión de la evolución y de la enfermedad.
Si un humano y una célula bacteriana se conociesen en una cita rápida, nunca se pensaría que intercambiarían sus números de teléfono, mucho menos material genético। En términos más científicos, nunca se ha registrado una transferencia directa de ADN de humanos a bacterias.
Hasta ahora. Investigadores de Northwestern Medicine han descubierto las primeras pruebas de un fragmento de ADN humano en un genoma bacteriano – en este caso, Neisseria gonorrhoeae, la bacteria que causa la gonorrea. Posteriores investigaciones demostraron que la transferencia de genes parece ser un evento evolutivo reciente.
El descubrimiento ofrece una visión de la evolución, así como de la hábil capacidad de la gonorrea para adaptarse continuamente y sobrevivir en sus anfitriones humanos. La gonorrea, que se transmite a través del contacto sexual, es una de las enfermedades más antiguas registradas y una de las pocas exclusivas de los humanos.
“Esto tiene una relevancia evolutiva debido a que demuestra que puedes dar grandes pasos evolutivos cuando eres capaz de adquirir esos trozos de ADN”, dice el autor senior del estudio Hank Seifert, profesor de microbiología e inmunología en la Escuela Feinberg de Medicina de la Universidad Northwestern . “Las bacterias logran una secuencia genética del propio anfitrión al que infectan. Esto podría tener amplias implicaciones sobre cómo pueden adaptarse las bacterias a su anfitrión”.
Se sabe que la transferencia de genes tiene lugar entre distintas bacterias e incluso entre bacterias y células de levadura. “Pero el ADN humano hacia una bacteria es un salto muy grande”, dice el autor principal Mark Anderson, becario de posdoctorado en microbiología. “Esta bacteria tuvo que superar varios obstáculos para adquirir esta secuencia de ADN”.
El artículo se publica el 14 de febrero en la revista on-line mBio.
El hallazgo sugiere que la capacidad de la gonorrea para adquirir ADN de su anfitrión humano puede permitirle desarrollar nuevas y distintas cepas de sí misma. “Pero si este evento particular ha proporcionado una ventaja a la bacteria de la gonorrea, aún no lo sabemos”, comenta Seifert.
Cada año unas 700 000 personas de los Estados Unidos y 50 millones en todo el mundo, sufren la gonorrea. Aunque la enfermedad es curable mediante antibióticos, sólo se recomienda un medicamento para su tratamiento, debido a que la enfermedad desarrolló resistencia a la opción anterior de antibiótico a lo largo de las últimas cuatro décadas.
La gonorrea es una enfermedad particularmente seria para las mujeres. Si no se trata, la gonorrea puede derivar en una enfermedad inflamatoria pélvica, unos síntomas de dolor que pueden provocar esterilidad y embarazos ectópicos. En raros casos, hombres y mujeres pueden desarrollar una forma de la enfermedad de abandona el tracto genital y entra en el torrente sanguíneo, provocando artritis y endocarditis, una infección del revestimiento interno del corazón.
Una vieja enfermedad que se parece a la gonorrea es descrita en la Biblia, señala Seifert, que ha estudiado la enfermedad durante más de 28 años. La mayor parte de esta investigación se centra en cómo evita la bacteria el sistema inmune del cuerpo alterando su apariencia y modulando la acción de los glóbulos blancos.
La transferencia de genes se descubrió cuando se determinaron las secuencias genómicas de varias gonorreas clínicas aisladas en el Instituto Broad en Cambridge, Massachusetts. Tres de las 14 aisladas tenían un trozo de ADN donde la secuencia de bases de ADN(A, T, C y G) eran idénticas al elemento de ADN L1 encontrado en los humanos.
El el laboratorio Feinberg de Seifert, Anderson secuenció el fragmento para re-confirmar que, efectivamente, era idéntico al de los humanos. También demostró que esta secuencia está presente en aproximadamente un 11 por ciento de las gonorreas aisladas estudiadas.
Anderson también estudió la bacteria que causa la meningitis, Neisseria meningitidis, y está muy relacionada con la bacteria de la gonorrea a nivel genético. No hubo signos del fragmento humano, lo que sugiere que la transferencia de genes es un evento evolutivo reciente.
“El siguiente paso es descubrir qué hace este trozo de ADN”, comenta Seifert।
http://www।cienciakanija.com/2011/02/14/la-gonorrea-adquiere-un-trozo-de-adn-humano
يوفّر أول دليل على الإنتقال الجيني من مُضيف بشريّ إلى عامل مُمرض بكتيريّ:
رؤية جديدة للتطوُّر وللمرض.
فيما لو يتعارف إنسان و خليّة بكتيرية في لقاء سريع، فلن يُفكِّرا بتبادل أرقام الهواتف، وأقلّ بكثير التفكير بتبادل المادة الوراثية (تبادل الجينات).
فيما لو يتعارف إنسان و خليّة بكتيرية في لقاء سريع، فلن يُفكِّرا بتبادل أرقام الهواتف، وأقلّ بكثير التفكير بتبادل المادة الوراثية (تبادل الجينات).
وفق المُصطلحات العلمية، لم يُسجّل شيء حول عملية إنتقال مباشر للحمض أو لمقاطع من الحمض DNA من إنسان الى بكتريا على الإطلاق في السابق.
وصولا الى الوقت الحاضر. فقد اكتشف باحثون من نورثويستيرن ميديسين أوائل الأدلة على وجود مقطع من DNA بشري في جينوم بكتيري .. وفي حالتنا هذه البكتريا هي نيسرية بنية المتسببة بمرض السيلان.
أثبتت أبحاث لاحقة بأنّ إنتقال الجينات، يظهر كحادث تطوريّ حديث.
يوفّر الإكتشاف رؤية للتطور، وكذلك، رؤية لقدرة وأهلية بكتريا السيلان على التكيُّف المتواصل والبقاء على قيد الحياة في مضيفيها البشر.
يوفّر الإكتشاف رؤية للتطور، وكذلك، رؤية لقدرة وأهلية بكتريا السيلان على التكيُّف المتواصل والبقاء على قيد الحياة في مضيفيها البشر.
السيلان، الذي ينتقل عبر الإتصال الجنسي، هو أحد أقدم الأمراض المسجلة ويُعتبر واحد من القليل منها والمحصورة بالبشر فقط.
بحسب عالم أحياء الكائنات الدقيقة والمناعة هانك سيفيرت والمُشترك بالبحث:
"لهذا أهميّة تطوريّة، حيث يثبت بإمكان إعطاء خطوات تطورية كبيرة عند القدرة على اكتساب تلك المقاطع من الحمض DNA. تكتسب البكتريا مقطع DNA من المُضيف ذاته الذي تصيبه. هذا يحمل تداعيات او مستلزمات واسعة، ترتبط بكيفية إستطاعتها التكيُّف مع مضيفها".
من المعروف بأنّ إنتقال الجينات يحصل بين بكتريا مختلفة وحتى بين بكتريا وخلايا الخميرة.
"لكن من الحمض DNA البشري إلى بكتريا، فهي قفزة هائلة. فقد توجّب على البكتريا تخطّي عقبات عديدة لاكتساب ذاك المقطع من الحمض DNA البشري"، كما يقول رئيس فريق البحث مارك أندرسون
نُشِرَت هذه الدراسة يوم 14 فبراير شباط الحالي بمجلة إم بايو أون لاين.
تقترح الدراسة بأن قدرة مسبب السيلان على اكتساب مقطع DNA من مضيفه البشري، ستسمح له بتطوير أرومة جديدة ومختلفة منها ذاتها.
تقترح الدراسة بأن قدرة مسبب السيلان على اكتساب مقطع DNA من مضيفه البشري، ستسمح له بتطوير أرومة جديدة ومختلفة منها ذاتها.
يرى سيفيرت:
"لكن، فيما لو أن هذا الحادث الخاص، قد وفّر فائدة لبكتريا السيلان، فللآن، لا نعرفه".
يعاني 700000 شخص في الولايات المتحدة الاميركية و 50 مليون شخص في العالم من مرض السيلان سنوياً. على الرغم من علاج المرض عبر الآنتي بيوتيك (مضادات حيوية)، فقط يُنصح بدواء لعلاجه، حيث ان العامل المُمرض قد طوّر مقاومته للآنتي بيوتيك بطول الأربعة عقود الأخيرة.
السيلان مرض خطير عند الإناث بشكل خاص. ففيما لا تتم معالجته، يمكن للسيلان أن يقود إلى حدوث مرض التهابي حوضيّ يتميز بعوارض آلام يمكنها التسبب بالعقم والحمل الكاذب. في حالات نادرة، يمكن للذكور والإناث تطوير صيغة مرضية ينتقل خلالها المرض من الأعضاء التناسلية إلى الأوعية الدموية، الأمر الذي يؤدي للإصابة بإلتهاب المفاصل الرثوي وإلتهاب الشغاف، وهي عبارة عن إصابة إنتانية في بطانة القلب الداخلية.
السيلان مرض خطير عند الإناث بشكل خاص. ففيما لا تتم معالجته، يمكن للسيلان أن يقود إلى حدوث مرض التهابي حوضيّ يتميز بعوارض آلام يمكنها التسبب بالعقم والحمل الكاذب. في حالات نادرة، يمكن للذكور والإناث تطوير صيغة مرضية ينتقل خلالها المرض من الأعضاء التناسلية إلى الأوعية الدموية، الأمر الذي يؤدي للإصابة بإلتهاب المفاصل الرثوي وإلتهاب الشغاف، وهي عبارة عن إصابة إنتانية في بطانة القلب الداخلية.
يُشير سيفيرت لأنّ ذكر السيلان في قصص الكتاب المقدس يدل على قدمه، وقد درس هذا المرض خلال 28 عام.
تركّز القسم الأكبر من بحثه حول كيفية تفادي أو مقاومة البكتريا للنظام المناعي بالجسم.
اكتُشِفَ إنتقال الجينات، بعدما حُدِّدَت مقاطع جينومية لبعض البكتريا المعزولة المتسببة بالسيلان في معهد برود Broad Cambridge Massachusetts.
امتلكت 3 من 14 من البكتريا مقطعاً من DNA وبتعاقب القواعد:
DNA - A,T, C,G
وتطابقت مع العنصر DNA L1 عند البشر.
سَلْسَلَ أندرسون المقطع لإعادة تشكيله، والمتطابق مع ما لدى البشر فعلياً. أثبت أيضاً بأنّ هذا التعاقب حاضر في 11% تقريباً من البكتريا المعزولة المدروسة والمتسببة بالسيلان.
كذلك، درس أندرسون البكتريا المتسببة بالتهاب السحايا والمسماة نيسرية سحائية، وهي مرتبطة كثيراً ببكتريا السيلان بالمستوى الجيني. لم تحضر أية إشارات لمقطع بشري، الأمر الذي يُوحي بأن إنتقال الجينات عبارة عن حادث تطوريّ حديث.
سَلْسَلَ أندرسون المقطع لإعادة تشكيله، والمتطابق مع ما لدى البشر فعلياً. أثبت أيضاً بأنّ هذا التعاقب حاضر في 11% تقريباً من البكتريا المعزولة المدروسة والمتسببة بالسيلان.
كذلك، درس أندرسون البكتريا المتسببة بالتهاب السحايا والمسماة نيسرية سحائية، وهي مرتبطة كثيراً ببكتريا السيلان بالمستوى الجيني. لم تحضر أية إشارات لمقطع بشري، الأمر الذي يُوحي بأن إنتقال الجينات عبارة عن حادث تطوريّ حديث.
أخيراً، يعلّق سيفيرت، قائلاً:
"تتمثّل الخطوة التالية بإكتشاف عمل هذا المقطع من الحمض DNA".
قد يهمكم الإطلاع على مواضيع ذات صلة
يمكن للبكتريا أن توجّه تطور الأنواع الجديدة
قضايا ستّة، تقترب من البكتريا التي تعيش في أجسامنا
خمس تشابهات تاريخيّة بين مرض الزهري والإيدز
اختبار ميكروبات متطفرّة مقاومة للأشعّة فوق البنفسجيّة
هل تعرف مجموعتك البكتيريّة المعويّة؟
البكتريا والمُضادات الحيوية: مثال عن التطور عبر آلية الانتقاء الطبيعي
تلتهم حشرة ثمار القهوة بفضل جين بكتيريّ
ما الفرق بين الفيروس والبكتريا؟
هل ساهمت البكتريا بتطوّر الحياة عديدة الخلايا؟
كيفية الانتقال من خلايا بدائيّة النواة إلى خلايا حقيقيّة النواة
ما عدد البكتريا التي تعيش في سُرَّتك، وما أهميتها؟
البكتريا والسرطان: تاريخ من التطوُّر المشتركْ
تتكيّف البكتريا مع البيئة المعادية: بواسطة نموذج رياضيّاتي
رائحة القدمين النتنة: قواعد إزالتها
الكوبي لواك: القهوة ذات الأصل الحيواني!
البكتريا عديدة الخلايا والأوكسجين
اكتشاف البكتريا الأصغر في العالم حتى الآن
الغزو البكتيريّ
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق