Расшифрована регуляция генов у Helicobacter pylori

Международная исследовательская группа под руководством Йорга Фогеля из Института биологии инфекций Общества Макса Планка (Берлин, Германия) совершила прорыв в расшифровке регуляции генов у Helicobacter pylori.

С помощью новой технологии секвенирования учёные обнаружили в геноме этого патогена человека 60 малых рибонуклеиновых кислот (sRNA) — крошечных частиц РНК, способных регулировать гены. Эти открытия могут облегчить разработку новых терапевтических стратегий против этого широко распространённого патогена. (Nature, 17 февраля 2010 г.)

Около 50% населения мира являются носителями Helicobacter pylori (H. pylori) в желудочно-кишечном тракте; в Германии инфицировано 30% населения. Помимо рака, эти бактерии связывают с другими хроническими заболеваниями, такими как сердечно-сосудистые. Расшифровка генома H. pylori в 1997 году показала, что у этого патогена удивительно мало генов для регуляторов транскрипции, что породило ряд ключевых вопросов: где начинаются гены Helicobacter и как они включаются и выключаются? Все ли гены уже обнаружены?

Исследователи искали новые типы регуляторов генов у этого патогена, особенно sRNA. Недавно стало ясно, что эти крошечные частицы РНК гораздо более распространены во всех организмах, чем считалось ранее. Они могут регулировать гены, связываясь с последовательностями генетической информации, тем самым подавляя производство белка. Но, как ни странно, sRNA, казалось, отсутствовали у Helicobacter. Йоргу Фогелю и его команде наконец удалось обнаружить ряд sRNA у патогена. Для этого они модифицировали метод "глубокого секвенирования", чтобы расшифровать миллионы вновь синтезированных в клетке последовательностей РНК. Удивлённые учёные обнаружили 60 sRNA: "До сих пор считалось, что этому организму полностью не хватает sRNA", — говорит Фогель.

Новая модель регуляции генов?

«Мы обнаружили столько же sRNA у Helicobacter, сколько у широко распространённых кишечных бактерий, таких как Escherichia coli или Salmonella», — объясняет Фогель. Но очень важный белок, необходимый для регуляции экспрессии генов с помощью sRNA, отсутствует у Helicobacter pylori. Возможно, желудочный патоген использует другие сигнальные пути, что делает его возможным кандидатом в качестве модели в исследованиях РНК. «Мы надеемся получить совершенно новые представления о регуляции генов», — говорит Фогель.

Благодаря новой технике исследователи также смогли определить отправную точку каждого гена у Helicobacter. «Это позволяет нам интерпретировать геном совершенно по-новому», — объясняет Фогель. Этот успех, достигнутый в сотрудничестве с учёными из Лейпцига (Германия) и Бордо (Франция), может облегчить разработку вакцины против патогена.

Команда Фогеля теперь применит новую технологию секвенирования к другим патогенам, передающимся с пищей. Интересными кандидатами являются Campylobacter jejuni, который наряду с Salmonella является наиболее частой причиной инфекционной диареи.