研究人員首先對稀有細菌進行測序?qū)е轮啦?/h1>
2019-04-04 09:59:18
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兒童和成人中最常見的慢性疾病,當我們口中的好細菌和不良細菌變得不平衡時,就會發(fā)生蛀牙。壞菌,變形鏈球菌,形成生物膜(又名牙垢),然后攝取我們吃的糖,并將它們發(fā)酵成酸,使我們的牙齒脫鈣并導致蛀牙。
然而,科學家們知道,有一種叫做遠緣鏈球菌(Streptococcus sobrinus)的有害細菌會加速一些人的蛀牙,但對這種微生物知之甚少。由于由助理教授Paul Jensen領(lǐng)導的伊利諾伊州生物工程研究小組成功測序了三種S. sobrinus菌株的完整基因組,因此很快就會發(fā)生變化。
根據(jù)Jensen的說法,S。sobrinus很難在實驗室中使用并且并不存在于所有人中,因此研究人員多年來一直致力于理解更穩(wěn)定和流行的變形鏈球菌,這些變異體在2002年測序。 。
“雖然很少見,但是S. sobrinus產(chǎn)生的酸更快,并且與最差的臨床結(jié)果有關(guān),特別是在兒童中,”校園的Carl R. Woese基因組生物學研究所的研究人員Jensen說。“如果S. sobrinus與變形鏈球菌一起存在,那么你就會面臨猖獗的蛀牙風險,這意味著兩者之間存在某種程度的溝通或協(xié)同作用,這是我們尚不了解的。”
既然S. sobrinus測序已經(jīng)完成,Jensen和他的學生正在建立計算模型,以更好地了解這兩種細菌如何相互作用以及為什么S. sobrinus與變形鏈球菌結(jié)合后會引起如此強烈的蛀牙。
例如,他們已經(jīng)證實,S。sobrinus缺乏完整的群體感應途徑,這是細菌必須感知并對附近細菌做出反應并最終增殖的能力。
根據(jù)Jensen的說法,變形鏈球菌以肽的形式發(fā)出觸角,以了解附近有多少其他變形鏈球菌細胞。一旦變形鏈球菌細胞達到一定的閾值,它們攻擊并在人的口腔中產(chǎn)生好壞細菌之間的不平衡,這導致快速的腔形成。
“S. sobrinus沒有完整的系統(tǒng)來做到這一點,”詹森說。“我們真的很想進一步探索這個,找出遺漏的原因和原因。”
有趣的是,整個S. sobrinus基因組測序由生物工程本科生和參加為期一年的工程碩士(M.Eng。)計劃的學生完成,而不是通常在幾年內(nèi)進行此類研究的博士候選人。 。
“對于S. sobrinus油田來說,這是一項開創(chuàng)性的工作,因為該油田因缺乏信息而受到困擾,”Jensen說。“在2018年,令人驚訝的是,我們有一整個[細菌]物種導致疾病,而且沒有完整的基因組。然而,一個雄心勃勃的本科生和M.Eng。學生團隊在一年內(nèi)完成了測序。”
今年5月畢業(yè)于學士學位的Mia Sales完成了兩個S. sobrinus種類的集會。銷售部門還構(gòu)建了其他團隊成員用于執(zhí)行初始基因組組裝的計算機。
研究員Will Herbert研究該項目的注釋部分,發(fā)現(xiàn)構(gòu)成S. sobrinus的大約200萬個腺嘌呤(A),胞嘧啶(C),鳥嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T)核苷酸的基因組?;蚪M。
該研究的其他貢獻者包括M.Eng。學生Yuting Du,Amitha Sandur和Naaman Stanley。“這項工作體現(xiàn)了學生用全新的洞察力綜合他們的學習經(jīng)驗的能力,從而形成了原創(chuàng)的研究出版物,”M.Eng主任Dipanjan Pan教授說。程序。
伊利諾伊州團隊已將測序信息上傳至GenBank公共數(shù)據(jù)庫,因此全世界的科學家都可以獲得S. sobrinus基因組信息。他們的研究成果發(fā)表在微生物資源公告雜志上,標題為:“遠緣鏈球菌SL1(ATCC 33478 = DSM 20742),NIDR 6715(ATCC 27351和27352)和NCTC 10919(ATCC 33402)的完整基因組序列。”
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