Мульти-омиксный подход раскрывает системные механизмы патогенеза Salmonella
Исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) и Университета здоровья и науки Орегона (OHSU) объединили масштабные омиксные измерения с новым методом вычислительного сетевого анализа. Это позволило лучше понять сложные регуляторные взаимодействия в патогене Salmonella Typhimurium и выявить белки, связанные с вирулентностью, которые вызывают системную инфекцию в организме хозяина. Результаты, опубликованные в BMC Systems Biology, демонстрируют пользу этого подхода для изучения инфекционных заболеваний и предлагают новые биологические инсайты, которые могут привести к новым стратегиям профилактики и лечения.
Параллельные измерения транскриптомики и протеомики дикого типа Salmonella и 14 мутантных штаммов, каждый из которых лишён определённого регуляторного белка, необходимого для системной инфекции, предоставили данные для системного сетевого анализа. Из предсказаний полученной сети исследовательская группа обнаружила белки, ранее не известные как необходимые для вирулентности. Дополнительный клеточный анализ выявил подмножество этих бактериальных белков, которые секретировались в цитоплазму клетки хозяина независимо от известных механизмов Salmonella для транспорта вирулентных белков.
"Особый интерес представляют два новых вирулентных белка, которые открыли новый класс секретируемых вирулентных белков и которые мы сейчас исследуем", — сказал учёный PNNL доктор Чарльз Ансонг.
Salmonella — одна из основных причин болезней пищевого происхождения и виновница громких отзывов продуктов, таких как арахисовое масло в 2008/2009 годах и текущий отзыв молотого мяса индейки, который привёл к 77 заболеваниям и одному смертельному случаю в США на сегодняшний день. Системные бактериальные инфекции, такие как вызываемые Salmonella, — это высокорегулируемые и сложные процессы, включающие изощрённые наступательные и оборонительные стратегии как патогена, так и хозяина, которые управляются факторами вирулентности. Идентификация белков, необходимых для вирулентности Salmonella, важна для разработки подходов к эффективной борьбе с персистирующими и адаптирующимися патогенами.
Исследователи использовали капиллярную жидкостную хроматографию-масс-спектрометрию (capillary liquid chromatography-mass spectrometry) для всесторонней характеристики белков, присутствующих в диком типе и мутантных штаммах Salmonella. Параллельный анализ всего генома с помощью микрочипов (whole-genome microarray analysis) использовался для определения транскриптома в соответствующих образцах.