Некоторые особенности генома патогенных бактерий

В статье проводится сравнительное геномное исследование для 12 особо патогенных для человека бактерий с их непатогенными филогенетически близкими разновидностями (контрольная группа). Исследовались размер генома, содержание GC-пар, количество открытых рамок считывания, количество псевдогенов. В результате проведенной работы, выяснилось, что геном патогенных микроорганизмов был достоверно меньше чем у контрольной группы. Также контрольная группа имела большее количество открытых рамок считывания. Уменьшение числа открытых рамок считывания можно объяснить за счет взаимодействий между паразитом и носителем, при котором паразит использует некоторые метаболиты хозяина. Тем самым отпадает необходимость в их самостоятельном синтезе, и соответственно в генах, отвечающих за их продукцию. Потеря генов часто сопровождается снижением содержания GC пар нуклеотидов. В исследовании содержание GC-пар между двумя группами достоверно не различалось, но все же было несколько меньше в группе патогенных бактерий. Наиболее сильно GC-состав различался у M. leprae и M. Avium (57% и 68% соответственно). У M. leprae, M. tuberculosis, S. Typhi, S. pyogenes и V. cholera было выявлено большее содержание поли(А) хвостов по сравнению с контролем. Появление поли(А) последовательностей указывает на образование псевдогенов (нефункциональные аналоги структурных генов, утратившие способность кодировать белок и не экспрессирующиеся в клетке), и в дальнейшем приводит к удалению гена. В основном у патогенных бактерий теряются гены, отвечающие за систему регуляции и репарации генов, а также за метаболическую актиность. Количество генов, кодирующих различные системы секреции, за исключением патогенной S. Dysenteriae, оказалось достоверно больше у непатогенных бактерий, при этом гены, кодирующие систему секреции IVтипа были более представлены только у 4-х патогенных бактерий - C. diphtheriae, S. pyogenes, Y. pestis и V. Cholera( считается что наличие 4-й системы секреции способствует проявлению патогенной активности) . Ряд патогенных микроорганизмов также имеет больше тандемных повторов (способствуют лучшей адаптации к организму хозяина) - M. tuberculosis, S. Typhi, S. pyogenes, S. pneumoniae and V. Cholera, в остальных случаях наоборот. Подобная ситуация наблюдается и с sRNA (короткие РНК, выступают в роли регуляторов транскрипционных факторов). У больштнства патогенных бактерий было выявлено больше генов, кодирующих систему токсин-антитоксин. Источник: http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.00179...