Полная расшифровка генома смертельного патогена Cryptococcus

Исследователи секвенировали полный геном и все продукты РНК ключевого патогенного штамма грибка Cryptococcus neoformans — H99. Результаты, опубликованные 17 апреля в PLOS Genetics, также описывают генетические изменения, возникающие при лабораторном культивировании H99, которые делают его более уязвимым к стрессу, снижают способность к половому размножению и ослабляют вирулентность.

Cryptococcus neoformans — основной патоген человека, вызывающий около миллиона случаев пневмонии и менингита в год, преимущественно у пациентов с ослабленным иммунитетом. Штамм H99, изолированный 36 лет назад в Университете Дьюка, десятилетия служил основной моделью для исследований. Учёные заметили, что со временем его вирулентность в лабораторных условиях снижалась.

Чтобы понять эти изменения, команда потратила десять лет на создание детально аннотированной геномной карты исходного штамма H99 и девяти его лабораторных вариантов. Были проанализированы как геном (последовательность ДНК), так и транскриптом (молекулы РНК).

Ключевые выводы:

• Грибок обладает молекулярными механизмами (например, способностью производить генетические сообщения с обеих цепей ДНК), позволяющими адаптироваться к меняющимся условиям.
• Сравнение 20 миллионов нуклеотидов (A, C, T, G) выявило лишь 11 однонуклеотидных вариантов и 11 вставок/делеций, объясняющих различия в поведении культивируемых штаммов.
• Полученный геном станет эталоном для изучения вирулентности, сравнения с другими штаммами и поиска мишеней для противогрибковых препаратов.

Как отметил соавтор Джон Перфект, эта работа позволяет понять, «почему эти организмы не так легко убить противогрибковыми препаратами». Результаты закладывают основу для систематического изучения роли каждого гена в патогенезе и анализа сотен других изолятов Cryptococcus neoformans.