Məlumat

6.13: 6. 13- Mikroblara Nəzarət Mexanizmləri - Biologiya

6.13: 6. 13- Mikroblara Nəzarət Mexanizmləri - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

6.13: 6. 13- Mikrob nəzarət mexanizmləri

Kvorum algılamada davranış heterojenliyi mikrob populyasiyalarında sosial əməkdaşlığı sabitləşdirə bilər

Fon: Mikrob cəmiyyətləri, ictimai malların dilemmasına həssasdır, burada fərdlər ictimai mallardan istifadə etməklə istehsal xərclərini bölüşməməklə qrup daxilində üstünlük əldə edə bilərlər. Bakteriyalarda, kvorum algılamanın (QS) inkişafı, bahalı və paylaşıla bilən hüceyrədənkənar məhsulların (ictimai mallar) istehsalını əlaqələndirərək bir populyasiyada bir əməkdaşlıq sistemi qura bilər. Qüsursuz QS sistemi və ictimai malların istehsalında möhkəm qabiliyyəti olan kooperatorlar QS-dən qaçan, lakin başqalarının əməkdaşlığından faydalanan QS çatışmazlığı olan defektorlar tərəfindən zədələnməyə qarşı həssasdırlar. Mikroorqanizmlər ictimai mallar oyununda aldadıcı hücumlara qarşı bir neçə mexanizm inkişaf etdirmiş olsalar da, kooperativlərin niyə defektlərlə tez -tez bir yerdə yaşadıqları və təkamül zamanı nisbətən sabit bir tarazlıq yaratdıqları aydın deyil.

Nəticələr: Göstəririk ki, Pseudomonas aeruginosa-da, QS-yönümlü sosial əməkdaşlıq, QS-mutant defektorların ortaya çıxmasından əvvəl, resursların mövcudluğundan asılı olaraq, şərti qüsur strategiyasını seçə bilər. Şərti defektorlar vəhşi tip (kooperator) fərdin QS-qeyri-aktiv vəziyyətini təmsil edir və aldatma strategiyasını qəbul edərək QS ilə aktivləşdirilmiş kooperatorları işğal edə bilər və sonra QS-mutant defektorunun istismarından asılı olmayaraq bol qida ehtiyatı olduqda əməkdaşlığa qayıda bilər. Riyazi modelləşdirməmiz daha sonra sübut edir ki, sağlam cəza mexanizmi olan təkrarlanan ictimai mallar oyununa şərti qüsur strategiyasının daxil edilməsi, qayçı-kağız-qayçı dinamikasında kooperatorun, şərtsiz defektin və defektin birgə yaşamasına səbəb ola bilər.

Nəticələr: Bu tapıntılar əhali strukturunun sabitləşdirilməsində davranış heterojenliyinin əhəmiyyətini vurğulayır və mikrob icmalarında əməkdaşlığın saxlanması və təkamülü üçün potensial ağlabatan izahat verir.

Açar sözlər: Şərti qüsur Təkamül Riyazi modelləşdirmə İctimai mallar oyunu Quorum algılama Sosial biologiya.


Nəticələr

Sağlam və IBD-dən təsirlənən bağırsaq mikrobiyotası arasındakı kompozisiya və funksional fərqləri ölçmək üçün Ocean State Crohn və Colitis Area Registry (OSCCAR) və MGH-də IBD Araşdırma Prospektiv Reyestrindən (PRISM) 231 nəcis və biopsiya nümunəsi toplandı. ) verilənlər bazası. OSCCAR, dövlətə əsaslanan, perspektivli bir IBD kohortudur və PRISM, istinad mərkəzinə əsaslanan, perspektivli bir IBD qrupudur (bax: Materiallar və metodlar). Nümunələr 121 CD xəstəsi, 75 ÜK xəstəsi, 27 sağlam nəzarət və 8 qeyri-müəyyən kəsiyindən alınan 136 nəcis nümunəsi və 95 kolon və ya nazik bağırsaq biopsiyasından ibarət idi (Cədvəl 1). Cins və yaş kimi ümumi məlumatlara əlavə olaraq, xəstəliyin xüsusiyyətlərinə dair məlumatlar (Harvey-Bradshaw İndeksi (HBI) və Sadə Kolit Aktivliyi İndeksi ilə ölçülən topoqrafiya, xəstəlik aktivliyi), müalicə (antibiotiklər, kortikosteroidlər, mesalamin, immunosupressantlar), və ətraf mühitə məruz qalma (tütün istifadəsi) hər mövzudan toplanmış və təhlil edilmişdir. Nəcis nümunələrindən və biopsiyalardan DNT çıxarıldı və 16S rRNA geni 454 texnologiyasından istifadə edərək gücləndirildi və sıralandı. Nəticədə ardıcıllıqlar daha sonra xüsusi istifadə edərək işlənmişdir silosda ardıcıl təmizləmə və filotip təyini üçün boru kəməri (bax: Materiallar və üsullar). Bu prosesin sonunda orta ardıcıllıq dərinliyi nümunə başına 2860 oxunuş idi. Bu məlumatlar ilk növbədə IBD zamanı mikrobların icma tərkibində əvvəllər müşahidə edilən dəyişiklikləri təkrarlayan və bir neçəsini müalicə və ya ətraf mühitə aid edən əvvəlki işlərlə müqayisədə təsdiq edilmişdir. Daha sonra xəstəliklə əlaqəli mikrob funksiyası və metabolizmasının modulyasiyalarını kəşf etmək üçün istinad genomları ilə əlaqələndirildi. 11 nümunədən ibarət olan bir dəstə (7 sağlam, 4 CD) bu funksional qənaətləri təsdiq etmək üçün nümunə başına orta hesabla 119 meganükleotid dərinliyində Illumina MiSeq platformasından istifadə edərək bütün genom ov tüfəngi sıralamasına məruz qaldı.

Ev sahibi IBD statusu, müalicəsi və mühiti ilə mikrobioma quruluşunun əhəmiyyətli dərəcədə dəyişməsini qiymətləndirmək

Müalicə və ya siqaret çəkmə kimi potensial korrelyasiya və qarışdırıcı faktorları nəzərə alaraq xəstəlik fenotipini mikrobioma quruluşu və funksiyası ilə əlaqələndirmək üçün seyrək dəyişkən statistik yanaşmadan istifadə etdik. Hər bir clad ilə potensial olaraq əlaqəli olan metadata xüsusiyyətləri əvvəlcə artırma vasitəsi ilə seçildi və bu əlaqələrin əhəmiyyəti daha sonra yalançı kəşf dərəcəsi düzəlişləri olan çox dəyişkənli xətti model ilə qiymətləndirildi (bax: Materiallar və metodlar). Biz əvvəlcə mikrob təbəqələrinin IBD ilə və kohortalarımızın xüsusiyyətləri ilə yaranan əlaqəni araşdırdıq, cinsdən filum səviyyələrinə qədər bütün mövcud metaməlumatları və təbəqələri sınaqdan keçirdik. Nümunələr və ev sahibi statusu arasındakı ümumi əlaqələrin tənzimlənməsi, mikrobioma ilə birlikdə dəyişən ətraf mühit amillərinin bir neçə əsas birləşməsini ortaya qoydu (Şəkil 1 Əlavə fayl 1). Məsələn, UC bu populyasiyada mesalamin müalicəsi ilə əlaqələndirildi, halbuki CD xəstələri daha çox biopsiya ilə qiymətləndirildi, immunosupressantlarla müalicə edildi və zənginləşdirildi. Escherichia. Xəstəliyin alt tiplərində mikrobiom kompozisiyaları arasında oxşarlıq əvvəllər müşahidə edilənləri əks etdirir [34, 35], ileal CD (iCD) güclü bir qrup, UC ümumiyyətlə daha az ekstremal mikrob fenotipi (sağlam subyektlərdən daha az bənzəyir) və iCD olmayan geniş mikrobiom konfiqurasiyalarının paylanması.

Müalicə, ətraf mühit, biometrika və xəstəlik alt növü ilə İBD-də mikrob icma quruluşunun kovariasiyası. 228 IBD xəstəsindən və sağlam nəzarətdən nəcis və biopsiya nümunələri kvadrat (ileal CD) və ya dairələr (ileal daxil deyil) şəklində çəkilir və xəstəlik statusu ilə rənglənir. Baltalar çoxlu faktor analizi ilə müəyyən edilən ümumi dəyişkənliyin ilk iki komponentini göstərir (bax: Materiallar və metodlar). Klinik faktorların mövcudluğunda (qalın) və mikrob taksonlarında (italik) kovariasiya göstərilir. Nümunə mənşəyi (nəcisə qarşı biopsiya), ev sahibi yaşı, müalicə növləri və xəstəlikləri (xüsusən ileal CD) ilə müşayiət olunan mikrobların quruluşunu təyin etməkdə ən təsirli faktordur.

Təhlilimizin qalan hissəsini məlumatlandıran və mikrobiomun tədqiqatlarında tez-tez nəzərdən qaçırılan mühüm mülahizə xəstəliyin statusu, mövzu mühitinin aspektləri və mikrobiom strukturu arasında ardıcıl kovariasiya idi. Məsələn, mikrobioma tərkibindəki dəyişikliklərlə ən çox əlaqəli olan faktor xəstəlik deyil, nümunənin mənşəyinin nəcis və ya biopsiya olması idi. Biopsiya yeri, əvvəlki araşdırmalara uyğun olaraq, nəcis və biopsiya icmaları arasındakı həddindən artıq fərqlərə nisbətən mikrobiyom tərkibində kiçik dəyişikliklərə səbəb oldu (Əlavə 2, 3 və 4) [36, 37]. Bu kohortda iCD həmişə biopsiya ilə təmsil olunurdu, halbuki qeyri-iCD nümunələrinin 18,4%-i və UC nümunələrinin 36%-i biopsiya idi. iCD də immunosupressant müalicəsi ehtimalı ilə əlaqələndirildi: iCD, qeyri-iCD və UC xəstələri, nümunələrin 74.4% -ində, 19.2% -ində və 16% -ində immunosupressantlar tərəfindən müalicə edildi. Bunun əksinə olaraq, iCD olmayan və UC olmayan xəstələrdə mesalamin və ya antibiotiklərlə müalicə olma ehtimalı daha çox idi: mesalamin iCD nümunələrinin 30.2% -i, qeyri-iCD nümunələrinin 69.2% -i və UC nümunələrinin 77.3% -i, antibiotiklərdə isə İCD-nin 2,3% -i, qeyri-iCD-nin 17,9% -i və UC nümunələrinin 13,3% -i. Bu assosiasiyalar bir sıra qeyri-müstəqil kovariativlərə gətirib çıxarır. Xəstəlik aktivliyi mikrobioma tərkibinə təsir göstərə bilsə də, digər faktorlara uyğunlaşdırıldıqdan sonra, analizimizdə mikrobioma tərkibində spesifik bir dəyişiklik ilə müstəqil şəkildə əlaqəli deyildi vəP < 0.01) mikrobiomun tərkibi və cins arasında əlaqə (Əlavə fayl 5).

Mikrobioma tərkibinə təsir edən ikinci böyük müstəqil amil, siqaret çəkməklə mənfi əlaqəli olan yaş idi (Şəkil 1 Əlavə fayl 1). Mövcud subyektlərin 24-ü (10,4%) 18 yaşdan kiçik, 26-sı isə 60 və ya daha yuxarı yaşda idi. Yaşlanma mikrobiomda davamlı dəyişikliklər, ilk növbədə onun tədricən azalması ilə əlaqələndirilir Bifidobakteriya burada (Əlavə fayl 6) və başqaları tərəfindən müşahidə edildiyi kimi [38, 39]. Xəstəliklər, müalicə, ətraf mühit və bağırsaq mikrobiomlarının tərkibi arasındakı bu ümumi kovaryasiya modellərini müşahidə etdikdən sonra, mikrobioma xəstəlikləri assosiasiyalarının əhəmiyyətini ev sahibi mühit və müalicəni nəzərə almaq üçün çox dəyişkən bir şəkildə qiymətləndirdikdən sonra təhlilimizə davam etdik.

Xüsusilə IBD -də fərqli olaraq zəngin olan mikrob ləkələrinə Roseburia, Ruminococcaceae və Enterobacteriaceae daxildir.

Bu dəyişkənlikləri düzəltdikdən sonra sağlam və IBD subyektləri arasında bolluq baxımından əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənən mikrob klapanları təyin etdik (Şəkil 2a Əlavə fayl 1). Bu, yaş, siqaret çəkmə və müalicə faktorları (immunosupressantlar, kortikosteroidlər, mesalamin, antibiotiklər), həmçinin nümunə götürmə zamanı xəstəlik aktivliyi və nümunə növü (nəcis və ya biopsiya) nəzərə alınır. Cins səviyyəli iki filotip, RoseburiaPhascolarctobacterium, həm UC, həm də CD -də əhəmiyyətli dərəcədə azaldı Clostridium artdı, hamısı yalan kəşf dərəcəsi ilə q & lt 0.2. Roseburia XIVa Clostridia-dan ibarətdir və bununla da bağırsaqda antiinflamatuar tənzimləyici T hüceyrə istehsalı ilə əlaqələndirilir [40]. Mədəni Roseburia mədəni halda asetat istifadə edənlər və butirat istehsalçıları [41] kimi təsvir edilmişdir Phascolarctobacterium yalnız tükənmiş istehlakçılardır və birlikdə becərildikdə propionat istehsal edirlər Paraprevotella [42]. Beləliklə, IBD ilə əlaqəli azalma RoseburiaFaskolarktobakteriyalar butirat və propionat istehsalının azalmasını əks etdirə bilər.

IBD və müalicəsi ilə mikrobial bolluq və cəmiyyət ekologiyasının əhəmiyyətli birləşmələri. (a) Xəstəlik və bağırsağın tutulması üçün əhəmiyyətli olan kladların taksonomik paylanması. IBD ilə əhəmiyyətli dərəcədə əlaqəli olmayan çoxlu örtüklər kontekst üçün boz rənglə işarələnmişdir (nümunələrin ən azı 10% -i və 5+ nəsil daxil olmaqla ən yaxşı 90 -cı faiz). Düyün (əlaqəli olmayan örtük) ölçüləri, düyünün orta bolluğunun qeydinə mütənasibdir. (b) Nümunə ekologiyasının xəstəliklə (CD/UC, ileal/pankolonik), müalicəsi (antibiotiklər, immunosupressiya, mesalamin, steroidlər) və ətraf mühitlə (siqaret çəkmə, nəcis/biopsiya nümunəsinin mənşəyi) əlaqəsinin əhəmiyyəti. Müxtəliflik (Simpson indeksi), bərabərlik (Pielou indeksi) və zənginlik (Chao1) hər bir icma üçün hesablanmışdır (bax: Materiallar və üsullar). Yanlış kəşf dərəcəsi q-dəyərləri -logdur10 & gt 0.60 dəyərləri q & 0.25 -ə uyğun gələcəyi üçün vizual olaraq dəyişdirildi. Antibiotik müalicəsi, müxtəlifliyin azalması və nəcis nümunələrinin biopsiya ilə müqayisədə artan müxtəlifliyi ilə sıx bağlıdır.

Asetat istehsalçıları olan Ruminococcaceae [43] CD-də, asetat və laktat istehsal edən Leuconostocaceae [44] isə UC-də azalmışdır. CD -yə xas bolluğun əhəmiyyətli dərəcədə artması ilə nəticələnən yeganə əsas şey, xüsusən Enterobacteriaceae idi Escherichia/Shigella. Bu ailə əvvəllər bağırsaq iltihabında iştirak etmişdir [6, 45-47].

Bağırsaq tutulumu olan Crohn xəstəliyi, azalmış Faecalibacterium da daxil olmaqla fərqli bir mikrobiom fenotipini təqdim edir və Odoribacter həm iCD, həm də pankolonik UC-də azalır.

Bağırsaq tutulumu olan CD xəstələrində, Ruminococcaceae ailəsinin ardıcıllığı və Fekalibakteriyalar xüsusilə digər mövzularla müqayisədə kəskin şəkildə azaldı (Şəkil 2a), əvvəlki tədqiqatları təsdiqləyir [48, 49]. Faecalibacterium prausnitzii, yeganə mədəni nümayəndəsi Fekalibakteriyalar, həm pəhrizdən əldə edilən polisaxaridləri, həm də bağırsaq mucusundan N-asetil qlükozamin kimi ana mənşəli substratları metabolizə edə bilir [50]. Həm də böyük bir butirat istehsalçısıdır və kolit şəraitində antiinflamatuar təsir göstərir [51]. Ruminococcaceae mikrobiomla əlaqəli karbohidrat mübadiləsinin ilk addımını təmsil edir, çünki onlar aşağı mədə-bağırsaq traktında nişasta, sellüloza və ksilan da daxil olmaqla bir neçə növ polisaxaridləri parçalayırlar [21]. The Roseburia bütün IBD xəstələrində (iCD daxil olmaqla) əhəmiyyətli dərəcədə azalmış cins və Ruminococcaceae, funksional olaraq bir -birinə bağlıdır ki, sonuncusu hidrogen istehlak edir və asetat istehsal edir. Roseburia butirat istehsal etmək üçün [41, 43]. Bütün bu örtüklərdə ardıcıl azalmalar ev sahibinin epiteli təmir etmək və iltihabı tənzimləmək qabiliyyətində funksional nəticələrə səbəb ola bilər.

Cins Escherichia/Shigella (16S-əsaslı filotip kimi fərqləndirilə bilməz) CD-də (q < 0.2 Əlavə fayl 1) CD-də olan xəstələrdə ümumi çoxluğundan daha yüksək dərəcədə zənginləşdirilmişdir. Kimi qram-mənfi bakteriyalar tərəfindən istehsal olunan lipopolisakkarid Escherichia coli pullu reseptor 4 (TLR4) siqnalını [52] aktivləşdirdiyi və bununla da iltihablı kaskadları tetiklediği bilinən kanonik bir mikrobla əlaqəli molekulyar nümunədir. TLR4 ifadəsi İBH xəstələrinin bağırsaq epitelində yüksək səviyyədə tənzimlənir [53] və TLR4-dəki mutasiyalar həm CD, həm də UC [54] ilə əlaqələndirilir. Əvvəlki mədəniyyət əsaslı araşdırmalar bunu tapdı E. coli, konkret olaraq E. coli yapışma və invazivlik kimi patogen kimi davranışlar nümayiş etdirən [55], daha tez-tez iCD biopsiyalarından becərilir və mədəniyyətdən asılı olmayan tədqiqatlar zənginləşmə tapmışdır. E. coli iCD-də virulansla əlaqəli genlər olan [6]. Bu, CD ilə əlaqəli ileumun yaranması üçün əlverişli mühit olduğunu göstərir E. coli IBD alevlenmelerine və xronikasına təsir edə biləcək patobiont xüsusiyyətləri ilə. İltihablı bir bağırsaq iltihablı şəraitdə daha yaxşı uyğunlaşan mikroblar üçün icazə verilən xüsusi bir yer təmin edə bilər.

UC -nin ən ağır forması pankolitdir, ÜC bütün bağırsağı təsir edir, bu vəziyyət kolon xərçəngi riskini çox artırır [56]. Pankolitli xəstələrdə disbiyozda dəqiq bir spesifiklik yoxdur. Bununla belə, həm bu xəstələrdə, həm də iCD xəstələrinin bolluğu azalmışdır Odoribakter Porphyromonadaceae ailəsinə və Bacteroidetes filumuna aid olan cins. Kimi Splanchnus qoxusu asetat, propionat və butiratın tanınmış istehsalçısıdır [57], azalmışdır Odoribakteriya azaldılmış SCFA mövcudluğu vasitəsilə ev sahibinin iltihabına təsir göstərə bilər.

Mikrobioma tərkibi mövzu yaşı, müalicə, siqaret çəkmə və nümunə biogeoqrafiya ilə də sıx əlaqəlidir

IBD -ə xas olan mikrobioma pozuntularının müəyyən edilməsi prosesində, çox dəyişkənli modelimiz eyni zamanda ətraf mühit və müalicə faktorlarının GI mikrob icmalarına təəccüblü dərəcədə müxtəlif təsirlərini təhlil etmişdir (Əlavə fayl 1 -də Şəkil 3 -də tam məlumatlara baxın). Yaş artması ilə azalması arasında əhəmiyyətli bir əlaqə olduğunu müşahidə etdik Bifidobakteriya (Əlavə fayl 6). Firmicutes filumu da əhəmiyyətli dərəcədə azaldı, bu qrupda yaş artdıqca Bakteroidlər artdı (Əlavə fayl 1) bu, əvvəlki tədqiqatlarla razılaşır [38, 39] və potensial olaraq yaşla birlikdə pəhriz və ya bədən kütləsi ilə əlaqədar dəyişiklikləri əks etdirir. subyektləri və ya ev sahibi metabolizma dəyişiklikləri [58].

Əsas mühit və müalicə ilə əhəmiyyətli dərəcədə əlaqəli olan mikrob təbəqələrini seçin. Anaerostiplər siqaret çəkənlərin bağırsaq cəmiyyətlərində əhəmiyyətli dərəcədə azaldı Dorea, Butyricococcusvə Coriobacteriaceae antibiotik qəbul edən xəstələrdə ən çox azalmış taksonlardan idi (Abx). Bu birliklər, nümunə biogeoqrafiya və xəstəlik statusu üçün çox dəyişkən bir modeldə belə əhəmiyyətli idi. Sqrt, kvadrat kök.

IBD və bağırsaq mikrobiyomu arasındakı əlaqələrin səbəbliliyini təyin etmək üçün kritik olan IBD müalicələri də mikrobioma tərkibindəki dəyişikliklərlə əlaqəli idi. Mesalamin (5-aminosalisil turşusu) bağırsaqlara xas olan aminosalisilat preparatıdır. Onun dəqiq hərəkət rejimi bilinməsə də, antioksidan rolunu oynadığı və bağırsaq iltihabını, qismən peroksisom proliferatorla aktivləşdirilmiş reseptor-γ (PPARγ) aktivləşdirilməsi və NFκB və iltihab əleyhinə eikosanoid istehsalını inhibə etməsi ilə azaldığı düşünülür. Burada istifadəsi güclü azalmalarla əlaqələndirildi Escherichia/Shigella (& gt 100% orta bolluq, q & lt 0.04 Əlavə fayl 7), son bir araşdırma ilə razılaşaraq [59]. Həm 5-aminosalisil turşusu, həm də immunosupressantlarla müalicə cüzi artımlarla əlaqələndirildi Enterokok, immunosupressantlarla müalicə olunan xəstələrdə aşağı yalan aşkarlama dərəcəsi ilə narahat olan yeganə cins (həmçinin > orta bolluğun 100%-i, q < 0,09).

Antibiotiklər ekoloji müxtəlifliyin azalması ilə əlaqəli ən güclü amillərdən biri idi (Şəkil 2b). Antibiotiklər tətbiq edildikdən sonra bir çox fərdi örtük çox azaldı və ya demək olar ki, yox oldu Collinsella, Dorea, Butyricicoccus, SubdoligranulumAcetivibrio (hamısı q & lt 0.2 Əlavə fayl 1). Bu cinslər əsasən siprofloksasin və metronidazol kimi İBH-də tez-tez istifadə olunan antibiotiklərin hədəf aldığı Clostridiales sırasından, Qram-müsbət və anaerob bakteriyalardan ibarətdir.

Siqaret, ehtimal ki, İBD-yə təsir edən ən məşhur ekoloji faktordur [60]. CD riskinin artması ilə əlaqədardır və əksinə UC inkişafına qarşı qoruyucudur [61]. Bu şəxslərdə tütündən istifadənin əlaqəli olduğu yeganə ümumi orqanizm idi Anaerostiplər (Firmicutes phylum), yalnız siqaret çəkənlərin orta yaş həddinin yüksək olması səbəbindən indiki və ya keçmiş tütün istifadəçilərində (& gt 60% orta bolluq, q & 0.15 Şəkil 3) azaldı. The Anaerostipes genera kolon sağlamlığına faydalı olan butirat [62] istehsal etmək üçün laktatdan istifadə edə bilər.

Nəhayət, əvvəllər qeyd edildiyi kimi, selikli qişanın biopsiyalarından fərqli olaraq nəcis nümunələri mikrobiomun tərkibində güclü şəkildə fərqlənirdi (Əlavə fayl 2). 70-dən çox təbəqə q< 0.2-də biopsiya ilə müqayisədə nəcis nümunələrində əhəmiyyətli dərəcədə artıq və ya az zənginləşdirilmişdir. Firmicutes nəcisdə təxminən iki dəfə çox olduğu üçün bu təsir bütün filalara yayıldı (Əlavə fayl 1). Bağırsaq bölgələrində [37, 63] və ya hətta millimetr aralığında [64, 65] biogeoqrafik tərəzilərdə meydana gəldiyi irəli sürülür və luminal/mukozal fərqlər ola bilər. kolonoskopiyadan əvvəl bağırsaq hazırlığı ilə daha da narahat olur [66]. Məlumatlar luminal və selikli qişa icmalarının müstəqil olduğunu söyləmədi, əksinə, İBD ilə əhəmiyyətli dərəcədə əlaqəli olan bütün 14 təbəqə nümunə mənşəyi ilə təbəqələşdirildikdə eyni tendensiyanı saxladı (Əlavə fayl 8).Nəcis mikrobioması, hər ikisi də ev sahibi mühit, müalicə və xəstəliklə əlaqədar olaraq tərkibi dəyişən mukozal icmaların ardıcıl, lakin say baxımından dəyişmiş bir funksiyasını çatdırdığı ortaya çıxdı.

Bağırsaq biogeoqrafiyasının fərqli bölgələrdən götürülən biopsiyalarla daha yaxından təhlil edildikdə, əksər klapanlardakı fərqlər təvazökar idi və əvvəllər təsvir edilmiş pH dəyişiklikləri ilə əlaqələndirilirdi (Əlavə fayllar 2, 3 və 9) [67]. Ən böyük regional dəyişikliklərə sahib olan örtüklər arasında Roseburia və Ruminococcaceae, aşağı pH terminal ileum, eninə və sağ bağırsaqda daha az bolluqla Alistipes, oxşar bir nümunəyə uyğun olaraq və Fusobakteriyalar iləum və sağ bağırsaqda bir qədər artan bolluğun əks nümunəsi olan Enterobacteriaceae. Xüsusilə birincisi, əvvəlki işdə kolorektal xərçəng mikro mühiti ilə əlaqəli olduğu üçün [68, 69], biogeoqrafiya və pH baxımından mikrobiotadakı bu dəyişikliklərin IBD və potensial olaraq müşahidə etdiyimizə bənzər olduğunu qeyd etmək lazımdır. redoks statusu aşağıda ətraflı şəkildə göstərildiyi kimi.

Mikrob metabolik yollarının metagenomik bolluqları, IBD -də orqanizm bolluqlarından daha ardıcıl olaraq pozulur.

Biz icma tərkibini Kyoto Genlər və Genomlar Ensiklopediyası (KEGG) kataloqundan 1200-dən çox şərh edilmiş genomla birləşdirərək təhlilimizi davam etdirdik [70]. Hər bir mövcud istinad genomunda qeyd edilmiş genlər, hər bir icma üçün təxmini gen kataloqunu təmin etmək üçün istifadə edilmişdir (bax: Materiallar və metodlar), biz onları metabolik yollara (Şəkil 4) və daha kiçik modullara və bioloji proseslərə (Şəkil 5 Əlavə fayl 10) yenidən qurmuşuq. daha əvvəl təsvir edilmişdir [71]. Yol, modul və proses bolluğu daha sonra mikrob bolluğunun qiymətləndirildiyi eyni seyrək multivariant modeldən istifadə edərək xəstəlik və ana mühitlə əlaqələndirildi (Əlavə fayllar 11, 12 və 13).

IBD xəstələrinin bağırsaq icmalarında əhəmiyyətli dərəcədə dəyişmiş bolluğu olan mikrob metabolik yolları. Mikrobiom nümunələrində KEGG metabolik yollarının bolluğu xəstəliyin vəziyyətinə görə rənglənir və əhəmiyyətli olduqda, ileumun tutulması ilə təbəqələşir. Əsas metabolizm (məsələn, əksər amin turşusu biosintezi) və SCFA istehsalı xəstəlik zamanı çox azaldı, eyni zamanda oksidləşdirici stress (məsələn, kükürd, sistein, riboflavin) və aderans/patogenez (məsələn, ifrazat) üçün əlverişli olan birləşmələrin biosintezi və nəqli. ) artırıldı.

Kiçik metabolik modullar və IBD mikrobiomundakı əhəmiyyətli dərəcədə dəyişən bioloji proseslər. (a, b) Kiçik (tipik olaraq 5 ilə 20 gen) KEGG modulları (a) və Gen Ontologiyasından (b) müstəqil olaraq təyin olunmuş bioloji proseslər Şəkil 4 -də olduğu kimi xəstəlik və bağırsağın tutulumu ilə əhəmiyyətli bir əlaqə üçün qiymətləndirilmişdir. və sulfat daşınması) və patobiontabənzər auksotrofiya üçün (məsələn, N-asetilqalaktosamin və amin turşularının qəbulu) artır, bir neçə əsas biosintetik proseslər isə daha az olur.

Yalnız IBD (CD və ya UC) ilə sağlam mövzular arasındakı ziddiyyət nəzərə alınmaqla, 200 (12%) ümumi metabolik moduldan 24 -ü q & lt 0.2 -də fərqli olaraq bol idi. Bu, yuxarıda müzakirə edilən mikrob dəyişikliklərindən tamamilə fərqlidir, burada 263 (2%) cins səviyyəli təbəqədən yalnız 6-sı bu əhəmiyyət həddinə çatmışdır. Metagenomik və ya metatranscriptomik məlumatlar olmadıqda və yalnız bu icmalarla əlaqəli istinad genomlarında gen və yollardan istifadə edəndə belə, mikrob funksiyasındakı dəyişikliklər icma quruluşundakı dəyişikliklərdən daha tutarlı idi. Bu ətraf mühit icmalarında [72] qeyd olunmuş və piylənmə və digər biometrikalar [73, 74] ilə əlaqədar olaraq təklif edilmişdir, lakin bu günə qədər xəstəliyə bağlı dysbioses və ya IBD üçün bildirilməmişdir.

Müvafiq tabure DNT, yeddi sağlam nəzarət və dörd CD xəstəsi olan mövcud nümunələrin kiçik bir dəstəsinin ov tüfəngi metagenomik ardıcıllığı ilə bu funksional dəyişiklikləri təsdiq etdik (Əlavə fayl 14). Bunlar, 150-nukleotid qoşa uclu Illumina MiSeq oxunuşlarının hər nümunəsi üçün orta hesabla 119 meganükleotid olan dayaz bir dərinlikdə sıralanmışdır, bu da təsirli aşkarlama həddimizi azaldır, lakin əks halda IBD metagenomunda mübahisəli metabolik dəyişikliklərlə sıx razılaşma təmin edir. Aşağıda və Şəkil 5-də vurğulanan modullardan biri (kobalamin biosintezi) aşkarlanma həddinin altına düşdü, qalan altı isə Crohn xəstəliyində gözlənilən həddindən artıq və ya az zənginləşmə tendensiyasını saxladı. və bakteriya ifrazı.

IBD mikrobiomunda amin turşusu biosintezi və karbohidrat mübadiləsi qida maddələrinin alınması lehinə azalır.

Həm UC, həm də CD -də əsas GI mikrobiom metabolizmasının dəyişdiyini müşahidə etdik. Amin turşularının mübadiləsində böyük pozğunluqlar baş verdi: demək olar ki, bütün amin turşularının (xüsusilə histidin və lizin) metabolizmi və biosintezi üçün genlər bolca azaldı (Şəkil 4), arginin, histidin və lizin nəqli (Şəkil 5) isə gen bolluğu artdı. İCD-də, glutaminlə əlaqəli funksional modullarda azalma müşahidə etdik ki, bu da hər üç modulun qamma-aminobütirik turşusu, ornitin və arginin biosintezi bolluğu üçün lazım olan daha az miqdarda glutamata səbəb olacaqdır. Digər amin turşularından nəzərəçarpacaq dərəcədə fərqli olaraq, kükürd tərkibli amin turşusu sisteinin metabolizması üçün genlər iCD-nin daha da artması ilə əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır. Bu, UC və CD -də sulfat nəqli ilə əlaqəli genlərin həddindən artıq çox olması (CD 5) və kükürd və azot mübadiləsinin artması ilə uyğun gəlir (Şəkil 4).

CD, karbohidrat nəqli ilə əlaqəli bir çox genin artması ilə əlaqələndirildi (Şəkil 5). iCD-də pentoza fosfat yolunda və fruktoza/mannoz metabolizması geninin bolluğunda böyük artımlar oldu (Şəkil 4), bunlar karbohidrat mübadiləsinin artması ilə müşayiət olundu, lakin UC və CD-də əhəmiyyətli deyildi. Bundan əlavə, iCD qlükoza, heksozlar, maltoza və mono-, di- və oliqosakaridlər üçün daşıyıcı genlərin çoxluğunu göstərdi (Şəkil 5). Biz iCD-də həm butanoat, həm də propanoat metabolizmasında azalma müşahidə etdik (Şəkil 4), mikrobiom tərəfindən SCFA istehsalında potensial azalma olduğunu göstərir, ehtimal ki, müşahidə olunan azalma səbəbindən. RoseburiaFekalibakteriyalar.

Biz UC və CD-də glutatyon daşıyıcı gen bolluğunda bir artım gördük (Şəkil 5) və UC-də glutatyon metabolizmi gen bolluğunda artım. Glutatyon, bakteriyaların oksidləşdirici və ya turşu stresi zamanı homeostaz saxlamasına imkan verən Proteobakteriyalar və bir neçə streptokok və enterokok [75] tərəfindən sintez edilən sistein və glutamatın tripeptididir. İltihabi şəlalələrə yüksək reaktiv oksigen və azot metabolitlərinin istehsalı daxildir ki, bu da aktiv İBH zamanı xeyli artmışdır [76]. Lamina propia monositləri iltihab zamanı homosistein də buraxır, bu da oksidləşdirici stresə daha çox töhfə verir. Beləliklə, sulfat nəqli, sistein metabolizması və glutatyon mübadiləsindəki artımlar bağırsaq mikrobiomunun iltihab nəticəsində yaranan oksidləşdirici streslə mübarizə mexanizmini əks etdirə bilər.

ICD-də həddindən artıq funksional dəyişikliklərə redoks metabolizmində dəyişikliklər, siqnalın/sekresiyanın zənginləşdirilməsi daxildir və “patobionabənzər” invaziv metagenom təklif edir.

İləalın iştirakı ilə CD modul səviyyəsində spesifik disfunksiya nümayiş etdirdi. Bu, glikoliz və karbohidrat nəqli və maddələr mübadiləsində iştirak edən bir neçə modulun artması ilə əlaqələndirildi (Şəkil 5). Əksinə, iCD lipid mübadiləsində və katabolizmdə iştirak edən genlərin daha az bolluğunu nümayiş etdirdi və bu, enerji mübadiləsində böyük bir balanssızlığı təsdiq etdi. Biz iCD, CD və UC-də nikotinamid, purin və pirimidin nukleotid biosintez modullarında qlobal azalma müşahidə etdik (Şəkil 5).

iCD ilə əlaqəli vitamin biosintezində azalma oldu, lakin tiamin və xüsusilə riboflavin mübadiləsi modullarında artım oldu (Şəkil 4). Maraqlıdır ki, bu yol iCD -də çox təmsil olunan pentoz fosfat yolu ilə qidalanır. Riboflavin oksidləşdirilmiş glutatyonu azalmış formaya qaytarmaq üçün lazımdır və buna görə də pentoz fosfat yolunun məhsulu olan NADPH kimi pH və oksidləşdirici stress homeostazı üçün vacibdir. Kükürd ehtiva edən amin turşuları sistein və metioninin metabolizmi, iCD-də artdı, IBD ilə əlaqəli lizin və glutamin kimi tərkibində kükürd olmayan amin turşularının azalması. Homosistein asanlıqla metioninə çevrildiyindən, bu, redoks homeostazının saxlanmasının əlavə mexanizmini göstərə bilər. Alternativ olaraq, bu, karbohidrat mübadiləsinin iCD-spesifik artması ilə əlaqəli ola bilər, çünki sistein piruvata çevrilə bilər.

Nəhayət, sekresiya sistemləri və yapışma/işğal kimi patogenez proseslərində iştirak edən genlər iCD -də çox təmsil olunmuşdur (Şəkil 4). Məsələn, shigellosis yolunda iştirak edən genlər CD -də daha çox idi və tip II sekresiya genləri iCD -də daha çox idi. II tip sekresiya hüceyrə divarını parçalayan fermentlərin [78] və xolera toksininə bənzər [79] istiliyə davamlı enterotoksin kimi toksinlərin ifrazında iştirak edir. Bu funksiyalar, yapışqan-invaziv patobion üçün xarakterikdir E. coli, öz tədqiqatımızda və başqalarında iCD-nin artması müşahidə edilmişdir [6, 55]. Bu, ilk növbədə toksin ifrazı nəticəsində və ya ikinci olaraq stimullaşdırılmış sitokin istehsalı nəticəsində toxuma zədələnməsi ilə əlaqələndirilə bilər. Bu toxumaların məhv edilməsi, bu mühitdə inkişaf edə bilən və əsas biosintetik proseslərin mikrobioma miqyasında itirilməsi ilə nəticələnən oksotrofik mütəxəssisləri seçərək mikrobların çoxalması üçün ehtimal olunan bir metabolit mənbəyidir (Şəkil 4 və 5). Bu da öz növbəsində daha çox toxuma parçalanmasına, bakteriyaların çoxalmasına və cəmiyyətin struktur və funksional disbiyozuna səbəb olardı.


Müzakirə

Gümüş və ya sink tərkibli nanomateriallardan istifadə edən son tədqiqatlar, bu materialların toksikliyinin qismən membran zədələnməsindən və ion homeostazının pozulmasından qaynaqlandığını irəli sürdü 52,53. Burada, transkripsiya profilini genom miqyaslı məhdudiyyətə əsaslanan modelləşdirmə ilə birləşdirərək, radikal vasitəli TiO2-nin təsirinin2 genom üzrə axının paylanması üzrə fotokataliz və metabolizmin özü məhduddur və beləliklə, ölçülmüş zaman çərçivəsində PAO1 hüceyrə fəaliyyətinə birbaşa təsir göstərmir. Əksinə, gen çipi təcrübələri və ov tüfəngi proteomikası kimyəvi növlərin müəyyənləşdirilməsi və miqdarı ilə birlikdə PAO1 hüceyrələrinin koenzimdən asılı tənəffüs zəncirini təşviq etməklə yanaşı karbonun səfərbər edilməsinə əlavə olaraq DNT və zülalları qorumaq və təmir etmək qabiliyyətlərini artırmağa çalışaraq cavab verdikləri fikrini dəstəkləyir. ehtiyatları və bir karbon hovuzları, həmçinin yağ turşularının β-oksidləşməsi dövrü (ikincisi membranın bütövlüyünü qorumaq üçün vacibdir). Bundan əlavə, hüceyrələr TiO-ya reaksiya verir2 hüceyrə membranını əhatə edən hüceyrə divarında yaranan güclü dəyişiklikləri kompensasiya etmək üçün membranın bütövlüyünü yaxşılaşdırmaqla fotokataliz. Bundan əlavə, biz (ubi)xinol (sitoxrom oksidazlar tərəfindən istifadə olunur) və 5,10-meteniltetrahidrofolat (GlyA2 və GcvT2 zülalları tərəfindən istehsal olunur) kimi antioksidant koenzimlərin istehsalı və istifadəsini əhatə edən metabolik yolların aktivləşməsini müşahidə etdik. oksidləşdirici sub-məhsullar, məsələn, H2O2 (Sox fermentləri tərəfindən istehsal olunur), çox güman ki, hüceyrə daxilində güclü radikal stress təzyiqini kompensasiya edir. Əlavə Şəkil S3 əsas təsirləri ümumiləşdirir P. aeruginosa TiO -ya məruz qalan hüceyrələr2 fotokataliz.

Bu araşdırma, hüceyrələrin TiO -ya məruz qaldığını sübut edir2 fotokataliz enxibit i) tənzimləyici və siqnal səviyyələrində sürətli hüceyrə inaktivasiyası, ii) koenzimdən asılı olmayan tənəffüs zəncirlərinin güclü azalması, iii) dəmir və fosforu mənimsəmək və daşımaq qabiliyyəti daha aşağıdır iv) heme (Fe-S klaster) qruplarının biosintezi və deqradasiyası üçün aşağı tutum. Bu fəaliyyətlər, geniş hüceyrə divarı dəyişiklikləri ilə birlikdə TiO -nun yüksək biosidal performansını izah edən əsas amillərdir.2- əsaslı nanomateriallar. Bununla belə, bu cavablardan hansının sonrakı hadisələri təhrik etdiyi məlum deyil. Bu cavabları daha da öyrənmək üçün gələcək dinamik profilləmə analizlərinə ehtiyac var. Buna baxmayaraq, titaniyanın, son dərəcə aşağı dozalarda belə, müvəqqəti qısa sınaq şərtlərimizdə (2 dəqiqəlik müdaxilə) dərin biosidal təsir göstərməsi, texniki çətinliklər və geniş hüceyrə səbəbiylə daha qısa və daha uzun sınaq müddətlərində dinamik profilin texniki cəhətdən çətin olmasına səbəb olur. müvafiq olaraq ölüm və zərər. Qeyd etmək lazımdır ki, TiO2əsaslı materiallar fosfo-zülallara və fosfo-peptidlərə yüksək yaxınlığa malikdir 54,55 və zülalların fosforilasiyası siqnal yollarının tənzimlənməsində və “on/off” keçid mexanizmi ilə fermentativ fəaliyyətlərin idarə edilməsində rol oynayır 56 . Buna görə də, TiO-nun başlamasından sonra2-UV müalicəsində hüceyrə lizisinin sürətlə indüklenmesi, bu materialın istifadə edilə biləcəyini göstərir yerində dəyişdirilmiş protein fəaliyyətinin molekulyar ölçüsü olaraq, müəyyən zamanlarda transkripsiya sonrası protein modifikasiyasının səviyyəsini daha da araşdırmaq üçün fosfoproteinləri bağlamaq və zənginləşdirmək. Nə olursa olsun, burada göstərilən genetik səviyyədə geniş spektrli hərəkət, fotokatalitik dezinfeksiya prosesinin ən əhəmiyyətli xüsusiyyətlərini araşdırmağa imkan verir: universallıq (yəni hər hansı bir mikroorqanizm növünə qarşı zəifliyin olmaması) və geri dönməzlik (yəni hüceyrədən qaçmaq) bərpa imkanları və tənzimləyici/siqnal şəbəkələrinin ləngiməsi). Bundan əlavə, klinik cəhətdən uyğun bir patogenə qarşı nümayiş etdirilən yüksək effektivlik TiO -nun adekvatlığını göstərir2xəstəxana alətləri və mebel kimi bir sıra texnoloji tətbiqlər üçün, həm də qida konservasiyası və ya çirkab suların təmizlənməsi üçün əsaslı polimer filmlər.


Bir substrat yaş gradienti boyunca torpaq karbonunun astarlanmasını idarə edən mexanizmlərin qiymətləndirilməsi

Torpağın üzvi maddələrinin (SOM) parçalanması atmosferdəki karbon qazının konsentrasiyalarına köklü təsir etmək potensialına malikdir. Astarlama, labil karbon (C) mənbəyinin əlavə edilməsindən sonra SOM-un artan parçalanması, SOM dinamikasının mühüm tənzimləyicisi ola bilər, lakin astarlama effektinin mexanizmləri haqqında çox az şey məlumdur. Son on ildə yaranan iki hipotez, astarlanmanın ya torpaqdakı qida şərtlərindən, ya da mikrob cəmiyyətinin C -nin qeyri -sabit əlavə edilməsinə reaksiyasından qaynaqlandığını irəli sürdü. Bu iki fərziyyəni sınamaq üçün qida maddələrinin mövcudluğunda və mikrobik icmalardakı dəyişikliklərlə birlikdə üç milyon illik bir substrat yaş gradientindən istifadə etdik. Biz yüksək karbon dioksid mühitində gözlənilə bilən kök eksudasiyasındakı artımlara bənzər miqdarda torpağa 13 C etiketli qlükoza əlavə etdik və C əlavəsinin torpaq C, mikrob icması və torpağın qida hovuzları və axınlarına təsirini izlədik. Substratın yaşından asılı olaraq müsbət astarlama, mənfi astarlama və heç bir ağ astarlama müşahidə etmədik. Astarlama ən az azotlu (N) hovuzlu ən gənc sahələrdə ən müsbət idi və ən çox mövcud olan N -də mənfi idi. Bunun əksinə olaraq, astarlama ilə fosforun mövcudluğu arasında heç bir ciddi əlaqə tapmadıq. Mikrob icmasının ölçüsü və strukturunun komponentləri (fosfolipid yağ turşusu analizi ilə ölçülür) C əlavəsi nəticəsində dəyişsə də, torpağın N mövcudluğu mikrob icmasının dinamikasından daha yaxşı izahedici təsir mexanizmi idi. Nəticələrimiz, C və N dövrləri arasındakı sıx əlaqələrin astarlanmanın böyüklüyünü və istiqamətini tənzimlədiyini göstərir. Ümumiyyətlə, mülayim ekosistemlərdə SOM -un sabitliyi, ehtimal ki, torpaq N statusu ilə idarə olunacaq.

Vurğulanan məqamlar

► Hazırlama effektini izah edən iki mövcud fərziyyəni sınaqdan keçirdik. ► Torpağı təbii olaraq meydana gələn bir qida qradiyentindən istifadə etdik. ► Saytdan asılı olaraq müsbət, mənfi və heç bir təmiz astarlama effekti ölçmədik. ► Hazırlıq effekti hovuzlar və azot axını ilə əlaqələndirilir. ► Astarlama mövcud fosfor hovuzunda və ya mikrob icmasında dəyişikliklərlə əlaqəli deyildi.


Keçmiş seminarlar

Dr Andrew Edwards, Imperial College London 18/05/21

"Son çarə olan antibiotiklər: mexanizmlərdən effektivliyin artmasına qədər."

Xülasə: Daptomisin və kolistin, sırasıyla Qram-pozitiv və Qram-mənfi patogenlərin törətdiyi infeksiyalar üçün son çarə olan siklik-lipopeptid antibiotiklərdir. Təəssüf ki, in vitro güclü bakterisid aktivliyinə baxmayaraq, bu dərmanların in vivo effektivliyi yoxdur və bu da tez -tez müalicə uğursuzluğuna səbəb olur. İnkişaf boru kəmərində yeni antibiotiklərin çatışmazlığı olduğundan, bu dərmanların in vivo effektivliyinin zəif olmasının səbəblərini anlamaq və bu terapevtiklərin daha yaxşı işləməsi üçün yeni yanaşmalar hazırlamaq üçün bu məlumatdan istifadə etmək getdikcə daha vacibdir. Bu söhbət kolistinin fəaliyyət rejiminə dair yeni anlayışları əhatə edəcək və bu məlumatın yeni kombinasiya terapiyasının inkişafına necə məlumat verdiyini izah edəcək. Bunun ardınca, ev sahibi mühitin bakteriyaların daptomisinə həssaslığını necə azalda biləcəyini və bunun ikinci bir antibiotikdən istifadə edərək birləşmiş müalicə üsulu ilə necə aradan qaldırılacağını izah edən işin təsviri veriləcək.

Dr Karina Althaus, Tuebingen Universiteti 11/05/21

'Pıhtılaşma və COVID-19-SARS-CoV-2-nin mükəmməl fırtınasında başqa bir cəbhə.'

Dr Giulia Zanetti, Birkbeck Kolleci, London Universiteti 27/04/21

'Kriyo-elektron tomoqrafiya mürəkkəb COPII montaj quruluşunu ortaya qoyur.'

Xülasə: COPII, minlərlə yükün Golgi qaçaqmalçılığına Endoplazmik Retikulum vasitəçilik edir. Beş əsas zülal iki qatlı bir arxitekturada birləşir, daxili təbəqənin palto yığılmasını və yüklərin qəbulunu tənzimlədiyi düşünülür və xarici örtük meydana gətirən qəfəslər iskele membranının əyriliyini nəzərdə tutur. Krioelektron tomoqrafiya və in vitro bərpa edilmiş qönçələnmə reaksiyalarının orta hesablamasını istifadə edərək, biz tam, membrana yığılmış COPII örtüyünü vizuallaşdırır və örtük təbəqələri daxilində və təbəqələri arasında qarşılıqlı əlaqənin tam şəbəkəsini aşkar edirik. Genetik və biokimyəvi yanaşmalardan istifadə edərək bu qarşılıqlı təsirlərin fizioloji əhəmiyyətini nümayiş etdiririk. Mutagenez aşkar edir ki, daxili örtük təkcə xarici örtükdən təşkilati girişlə membranın yenidən qurulması funksiyasını təmin edə bilər. Daxili və xarici örtüklər üçün bu funksional rollar, membran əyriliyinin ilk növbədə xarici örtükdən qaynaqlandığını göstərən cari paradiqmadan əhəmiyyətli dərəcədə uzaqlaşır. Biz təklif edirik ki, bu qarşılıqlı təsirlər COPII alverinin və ifrazının tənzimləyici mexanizmlərini başa düşmək üçün struktur çərçivə təmin edərək, paltoların təşkilinə və membranın əyriliyinə birgə töhfə versin.

Dr Gabrielle Rudenko, Texas Universiteti 20/04/21

''Synaptic Organizers' rəqabət dünyası - nöropsikiyatrik xəstəliklə əlaqəli hüceyrə səthi molekulları.'

Xülasə: Laboratoriyam sinaps inkişafına vasitəçilik edən zülallara, xüsusən də artan 'sinaptik təşkilatçılar' sinfinə diqqət yetirir. Bir çox sinaptik təşkilatçı, autizm spektri pozğunluğu, şizofreniya və bipolyar pozğunluq kimi nöropsikiyatrik xəstəliklərdə iştirak edir. Tipik olaraq, bu zülallar, sinapsla bağlanmış iki neyron arasındakı boşluğu əhatə edən trans sinaptik körpülər əmələ gətirir. Orada düzgün sinir əlaqələrini asanlaşdırmaq və seçilmiş neyron qruplarını diskret sinir dövrələrinə bağlamaq üçün çalışan presinaptik və postsinaptik membranlar arasında yapışmaya vasitəçilik edirlər. Xüsusi sinaptik təşkilatçılar, sinir dövrələri vasitəsilə ümumi nöronal həyəcan və ünsiyyəti tənzimləyən həyəcan/inhibe tarazlığı üçün çox vacib olan eksitator və inhibitor sinapsların inkişafında və saxlanılmasında da kritik rol oynayır. Əvvəllər sinaptik təşkilatçıların sadəcə hüceyrə yapışmasını təşviq etdiyi düşünülsə də, indi bilirik ki, onlar sinaptik yarıqda mürəkkəb zülal qarşılıqlı təsir şəbəkələrinin yaranmasına rəhbərlik edir və sinaptik funksiyanı modulyasiya edən makromolekulyar birləşmələri təşkil etmək üçün iskele kimi işləyirlər. Laboratoriyamız nöropsikiyatrik xəstəliklə əlaqəli müxtəlif sinaptik təşkilatçıların portfelini öyrənmək üçün struktur biologiya, biokimyəvi və biofiziki üsullar və proteomikanın birləşməsindən istifadə edir. Sinaps inkişafını seçici şəkildə istiqamətləndirən və xüsusi sinir dövrələrinə özünəməxsus təsir göstərən əsas molekulların quruluş-funksiya əlaqələrini aydınlaşdıraraq, gələcəkdə beyin xəstəlikləri üçün daha yaxşı müalicələr hazırlamaq üçün istifadə edilə biləcək yeni terapevtik hədəfləri müəyyən edəcəyimizi ümid edirik.

Dr Emilia Santos, Cambridge Universiteti 13/04/21

"Morfoloji dəyişikliyin mexaniki əsasları haqqında"

Xülasə: Yeni morfologiyaların təkamülü orqanizmlərin şaxələndirilməsinin əsas komponentidir, lakin onların təkamülünün altında duran genetik mexanizmlər və uyğunlaşma əhəmiyyəti hələ də öyrənilməmiş qalır. Bu suala iki çox fərqli model sistemində cavab veririk: cichlid balıqlarında piqmentasiya nümunələri və su kəmərlərində cuticle strukturları.

Prof. Helen Walden, Qlazqo Universiteti 16/03/21

& quot; Monoubiquitin siqnalları ilə DNT təmirinin tənzimlənməsi & quot;

Xülasə: Fanconi Anemiya DNT təmir yolu, DNT-nin tellər arası çarpaz bağlarını düzəltmək üçün lazımdır. Yolun mərkəzində FANCD2 və FANCI adlı iki homoloji zülala bağlanan tək monoubiquitin siqnalı dayanır. Zolaqlar arası kəsişmə təmirinin tamamlanması üçün həm montaj, həm də siqnalın çıxarılması tələb olunur. Laboratoriyam xüsusi ubiquitin siqnallarının yığılma mexanizmlərini, funksional nəticələrini və çıxarılmasını başa düşməyə yönəlib. Bu addımların hər birini müəyyən edən biokimyəvi və struktur məlumatlarımızı təqdim edəcəyəm: tək bir saytın modifikasiya üçün necə hədəfləndiyi, ubiquitin əlavəsinin ID2 kompleksinə nə etdiyi, hər bir ubiquitin siqnalının necə fərqli funksiyası var və siqnalın necə çıxarıldığı. müəyyən bir saytdan.

Dr Vincent Lynch, Buffalo Universiteti 09/03/21

"Fillərin (im) mümkünlüyü haqqında"

Xülasə: Xərçəngin inkişaf riski bədən ölçüsü və növlər daxilində həyat müddəti ilə əlaqələndirilir. Ancaq növlər arasında, xərçənglə ya bədən ölçüsü, ya da ömrü arasında heç bir əlaqə yoxdur, bu da böyük, uzun ömürlü növlərin inkişaf etmiş xərçəngdən qorunma mexanizmlərinin inkişaf etdiyini göstərir. Fillər və onların qohumları (Proboscideans) genişlənmiş xərçəng müqavimətinin təkamülünün əsasını təşkil edən mexanizmlərin tədqiqi üçün xüsusilə maraqlı bir nəsildir, çünki onlar bu yaxınlarda daha kiçik bədənli növlərin (Afrotherians) bir dəstəsi daxilində böyük cisimlər inkişaf etdirmişlər. Burada Afrotezlilərdə genlərin çoxalmasının bədən ölçüsünə və xərçəng riskinə qatqısını araşdırırıq. Müqayisəli genomika vasitəsi ilə, funksional olaraq xarakterizə etdiyimiz və göstərdiyimiz dublikat SOD1 geni Proboscideans müəyyən etdik ki, onların əlamətdar xərçəng əleyhinə hüceyrə biologiyasının bəzi aspektlərinin əsasını təşkil edə bilər. Bu məlumatlar göstərir ki, şiş bastırıcı genlərin duplikasiyası daxili xərçəng riskinin azalmasını kompensasiya edərək, artan bədən ölçüsünün təkamülünü asanlaşdırdı.

Prof Ehab Abouheif, McGill Universiteti 02/03/21

& quotQarışqalar və bakteriyalar necə bir hala gəldi & quot

Xülasə: Uzaqdan əlaqəli növlərin tək bir təkrarlanan fərd yaratmaq üçün inteqrasiya etdiyi məcburi endosimbiyoz, fərdilikdə böyük bir təkamül keçidini təmsil edir. Bu cür keçidlərin bioloji mürəkkəbliyi artırdığı düşünülsə də, inteqrasiyaya səbəb olan təkamül və inkişaf addımları hələ də yaxşı başa düşülməmiş qalır. Burada göstəririk ki, Blochmannia bakteriyası ilə çoxşaxəli qarışqa tayfası Camponotini arasındakı məcburi endosimbiyoz digər həşəratlara nisbətən embrion inkişafında köklü dəyişikliklər nəticəsində əmələ gəlmişdir. Artropodlarda normal olaraq qarın və torakal seqmentləri əmələ gətirdikdən sonra fərqləndirmək funksiyasını yerinə yetirən Abdominal A (abdA) və Ultrabithorax (Ubx) genləri, inkişafın əvvəlində cücərmə genlərini tənzimləmək üçün yenidən qurulmuşdur. Nəticədə, bu Hox genlərinin mRNA -ları və zülalları ana tərəfindən ifadə edilir və germplazmadakı cücərmə xətti genləri ilə və yeni qoyulmuş yumurtada üç yeni yerlə birlikdə hüceyrədaxili səviyyədə kolokalizasiya olunur. Blochmannia bakteriyaları daha sonra bu mRNA-ları və zülalları seçici şəkildə tənzimləyir və bu dörd yerin hər birini funksional olaraq fərqləndirir, embrionda hər bir yer Blochmannia-nı Camponotini-yə inteqrasiya etmək üçün fərqli bir funksiya yerinə yetirən koordinatlar sistemi yaradır. Nəhayət, biz göstəririk ki, mRNT və zülalları embrionda yeni yerlərə lokallaşdırmaq qabiliyyəti məcburi endosimbiozdan əvvəl inkişaf edib və sonradan Blochmannia və Camponotini tərəfindən birgə seçilib. Bu əvvəldən mövcud olan molekulyar qabiliyyət, Blochmannia-nın Camponotini-yə həm üfüqi köçürülməsi, həm də inkişaf inteqrasiyasını asanlaşdırmaq üçün əvvəllər mövcud olan ekoloji qarşılıqlılıq ilə birləşdi. Buna görə də, əvvəllər mövcud olan molekulyar qabiliyyətlərin və ekoloji qarşılıqlı əlaqələrin yaxınlaşması-yüksək qorunmuş gen şəbəkələrinin yenidən qurulması-fərdilikdə əsas keçidlərin yaranmasını və inkişafını asanlaşdıran ümumi bir xüsusiyyət ola bilər.

Dr Pauline Scanlan, Cork Universiteti Kolleci, İrlandiya 23/02/21

"Bakteriyalar və faqlar arasında antaqonistik birgə təkamül - dən in vitro insan bağırsağına uyğun modellər

Xülasə: Bakteriyalar və bakteriofaqlar arasında antaqonist birgə təkamül (AC) mikrob müxtəlifliyini idarə etmək və saxlamaqda əsas rol oynayır. Nəticədə, AC -nin fərddən ekosistem miqyasına qədər bütün bioloji təşkilat səviyyələrinə təsir edəcəyi proqnozlaşdırılır. Buna baxmayaraq, bəşəriyyətə məlum olan ən vacib və klinik cəhətdən əlaqəli mikrob ekosistemində - insan bağırsaq mikrobiomundakı bakteriyalar - bakteriofaq AC haqqında heç nə bilmirik.

Biliklərimizdəki bu boşluğu aradan qaldırmaq üçün insan bağırsağından təcrid olunmuş təbii olaraq meydana gələn bakteriya və faj populyasiyalarında müqavimət və infeksiya nümunələrini izləyirəm və qarşılıqlı əlaqələrini modelləşdirirəm. in vitro. Bu söhbətdə, əldə etdiyimiz məlumatlara diqqət yetirəcəyəm in vitro modellər, AC dinamikasının mutasiya təchizatı və müqavimət xərcləri ilə məhdudlaşdırıla biləcəyini və faza dəyişməsi kimi digər mexanizmlərin insan bağırsağı kimi mürəkkəb mühitlərdə bakteriya və faqların birgə mövcudluğunu izah etməyə kömək edə biləcəyini təklif edir.

Prof Anna Blom, Lund Universiteti, İsveç. 16/02/21

"Əsas komplementdən yayınma strategiyası: komplement inhibitorlarının bakterial patogenlərə bağlanması"

Xülasə: Komplement sistemi fitri toxunulmazlığın əsas komponentidir. 30 -dan çox plazma zülalından və bir neçə hüceyrə reseptorundan ibarət olan tamamlayıcı, işğalçı patogenləri məhv etməyi hədəfləyir. Buna görə də, bakterial patogenlərin əksəriyyəti komplementin qarşısını almağa yönəlmiş strategiyalar hazırlamışdır.

Biz aşkar etdik ki, insan komplement inhibitoru C4b bağlayan zülalın bağlanması Qram-müsbət Streptococcus pyogenes-in əsas yayınma strategiyasıdır. Bundan əlavə, bu bağlama qram-mənfi Neisseria gonorrhoeae serum müqavimətinin inkişafı üçün də çox vacibdir. Əhəmiyyətli olan N. gonorrhoeae antibiotiklərə yüksək müqavimət göstərir.

N. gonorrhoeae, C4BP bağlanması ilə insan serumu tərəfindən öldürülməsindən qaçdığı üçün, əvvəllər gonokoklara bağlanan C4BP-nin ilk iki sahəsini IgM (C4BP-IgM) Fc sahəsi ilə əlaqələndirən kimerik bir protein yaratdıq. bakteriyaların. Əldə etdiyimiz tapıntılar göstərir ki, C4BP-IgM füzyon zülalı mikrob səthində tamamlayıcı aktivləşdirmə yolu ilə membranı pozan agent kimi çıxış edir. C4BP-IgM tərəfindən tetiklenen sürətli və sıx tamamlayıcı çöküntü, antibiotiklərin hüceyrədaxili hədəflərinə çatmasını asanlaşdıran membran hücum kompleksi (MAC) məsamələri yaradır. Nəticədə, gonokokklar antibiotiklərə daha həssas olurlar ki, bu da sürətlənmiş və gücləndirilmiş ölümlə nəticələnir. Beləliklə, məlumatlarımız gonoreyanın antibiotik müalicəsi üçün köməkçi kimi C4BP-IgM füzyon zülalı kimi tamamlayıcı aktivatorların istifadəsi üçün anlayışlar təmin edir.

Prof Arven Pearson, (Hamburq Universiteti) 02/02/21

'Zamanla həll olunan struktur biologiyası - növbəti inqilab?

Mücərrəd: Ultra parlaq pulsuz elektron X-ray lazer mənbələrinin gəlişi ilə, sinxrotron saxlama halqalarının məhdudlaşması, kütləvi avtomatlaşdırma və krioelektron mikroskopiyasında struktur biologiyasındakı həll inqilabı, şübhəsiz ki, qızıl əsrdə baş verir. Lakin bu günə qədər struktur olaraq xarakterizə edilən çoxlu sayda makromolekullara baxmayaraq, strukturun funksiya ilə dəqiq necə əlaqəli olduğu açıq sual olaraq qalır. Diqqət indi struktur-funksiya əlaqələri anlayışımıza dinamika əlavə etməyə yönəlir, lakin zamanla həll edilən təcrübələr texniki cəhətdən çətin olaraq qalır və buna görə də bir neçə mütəxəssis qrupunun yaxşı davranışlı zülalların bir alt qrupunu araşdırdığı bir niş texnikası olaraq görülür. Bu seminarda bu cür təcrübələr üçün ən yeni üsul və vasitələri təqdim edəcəm və zamanla həll edilmiş struktur tədqiqatlarının mexanizmlə maraqlanan daha geniş struktur bioloqu və molekulyar hüceyrə bioloqlarının əhatəsinə daxil olmasını göstərəcəyəm.

Dr Mark Webber (Quadram İnstitutu, Böyük Britaniya) 12/01/21

“Antibikrob müqavimətinin yollarını necə başa düşmək və proqnozlaşdırmaq olar”

Bakteriyalar tərəfindən antimikrobiyal müqavimətin inkişafı qlobal sağlamlıq üçün ən böyük problemlərdən biri olaraq qalır. Müqavimətin inkişafı ümumiyyətlə bu suşun DNT tərkibində bir dəyişiklik ehtiva edir. Müqavimətin inkişafı orqanizmin uyğunluğunun dəyişməsi ilə nəticələnə bilər və davamlı orqanizmin son taleyi onun antibiotikə məruz qalma qabiliyyətindən daha çox şey diktə edir. Araşdırmamız müqavimətin zamanla təzyiq altında necə yarandığını və inkişaf etdiyini anlamaqla maraqlanır. Stresə həssaslığın müəyyən edilməsi və müqavimətin inkişafının bakterial fitnesə necə təsir etdiyini öyrənməklə məşğul olan genlərin daha geniş komplementini müəyyənləşdirməyi hədəfləyirik. Bu söhbət bu problemləri araşdırmaq üçün bir biofilm təkamül modelini necə inkişaf etdirdiyimizi izah edəcək.

Dr Sarah Coulthurst, (Dundee Universiteti) 08/12/20

"Rəqiblərinizi necə öldürmək olar: VI tip sekresiya sisteminin vasitəçiliyi ilə mikrob müharibəsi”

Protein sekresiya sistemləri, xüsusi zülalların bakteriya hüceyrəsindən köçürülməsi üçün istifadə olunan, ya xarici mühitə buraxıla, ya da digər hüceyrələrə enjekte edilə bilən xüsusi makromolekulyar maşınlardır. İfraz sistemləri və onların ifraz etdiyi müxtəlif zülallar bakteriya hüceyrələrinin ətraf mühit, eukaryotik hüceyrələr və ya digər bakteriyalarla qarşılıqlı əlaqəsinə vasitəçilik edir. Tip VI ifrazat sistemi (T6SS) çoxlu qram-mənfi bakteriyaların rəqabət qabiliyyəti və virulentliyində əsas silahdır. Bəzi T6SS-lər “anti-eukaryotik” olsalar da, klassik virulentlik faktorları kimi host hüceyrələri hədəf almaq üçün istifadə edilirlər, əksəriyyəti rəqib bakterial hüceyrələri effektiv şəkildə öldürmək və müxtəlif polimikrob nişlərində rəqabət üstünlüyü təmin etmək üçün istifadə edilən “anti-bakterial” görünür. T6SS-lər, daralmaya əsaslanan atəş mexanizmi ilə çoxlu, müxtəlif toksinləri ('effektorlar') birbaşa hədəf hüceyrələrə çatdırır. T6SS effektorunun rəqiblərə çatdırılmasının mexanizmlərini və nəticələrini öyrənmək üçün bir fürsətçi patogen Serratia marcescens-in güclü anti-bakterial T6SS-dən istifadə etdik. Bu, mikroblararası rəqabətin bir neçə forması üçün istifadə olunan müxtəlif effektli toksinlərin və qohum immunitet zülallarının müxtəlif portfelini ortaya çıxardı. Xüsusilə, biz bir neçə yeni antibakterial effektorları xarakterizə etdik və həmçinin aşkar etdik ki, S. marcescens T6SS təkcə bakterial rəqibləri hədəf almır, həm də mikrob göbələklərinə qarşı göbələk əleyhinə effektor zülalları yerləşdirə bilir. Tədqiqatlarımız T6SS-nin polimikrob icmalarının formalaşmasında rolunun həm vacib, həm də geniş olduğuna dair artan qiymətləndirməyə kömək etdi.

Dr Daniel Hebenstreit, (Warwick Universiteti) 01/12/20

"RNT polimeraza blokadaya tabedirmi? Pol2"-nin məkan və zaman dinamikası

Transkripsiya bütün həyatın mərkəzidir, lakin bir çox şey aydın deyil. Xüsusilə, məməli sistemlərində mRNT-lərin RNT polimeraza II (Pol2) vasitəçiliyi ilə transkripsiyası nisbətən mürəkkəb, müəmmalı hadisələrlə xarakterizə olunur, transkriptlər sabit sürətlə deyil, partlayışa bənzər şəkildə hazırlanır, Pol2 transkripsiya qaynar nöqtələrində toplanır və genom 3D qarşılıqlı təsirlərə məruz qalır.
Növbəti gen ardıcıllığı, genom miqyasında təhlillər, tək molekullu görüntüləmə və modelləşdirmə yanaşmaları daxil olmaqla geniş çeşidli texnikalardan istifadə edərək, biz bu müşahidələrin transkripsiyanın ardıcıl ümumi mənzərəsinə necə inteqrasiya oluna biləcəyini araşdırdıq.
Nəticələrimiz Pol2 lokalizasiyası, transkripsiya dinamikası və nüvə topologiyası arasında mexaniki əlaqələri ortaya qoyur.

Prof. Edel O'Toole, (London Kraliça Mary Universiteti) 24/11/20

"Nadir dəri xəstəliklərindən hüceyrə biologiyasına dair anlayışlar"

Edel O'Toole, nadir genetik dəri xəstəliyi biologiyası üzərində işləyən aktiv bir araşdırma qrupu ilə Barts və London Tibb və Diş Həkimliyi Məktəbində bir klinik akademikdir. O, İrlandiyanın Galway şəhərindəki Universitet Kollecində Tibb üzrə təhsil alıb, ardınca Dublin və Londonda ümumi tibb və dermatologiya üzrə təlim keçib. 1994-1998-ci illərdə Çikaqodakı Northwestern Universitetində David Woodley ilə birlikdə Howard Hughes Tibb İnstitutunun post-doktorantı idi. Əsas klinik maraqları iktiyoz və palmoplantar keratodermalardır. İngilis Dermatologlar Birliyi Dermatologiya və Genetik Tibb şəbəkəsinin cari klinik rəhbəridir. O, həmçinin Pachyonychia Layihəsinin idarə heyətindədir və NHS daxilində 100K Genomes adlı bir gen kəşf layihəsində fəal iştirak edir. Professor O'Toole, öz laboratoriyasında 2 araşdırma sahəsini müzakirə etdi: 1) VII tip zirzəmi membranı kollageninin itirilməsi nadir reseptif distrofik epidermoliz bullozasında aqressiv dəri xərçənginə səbəb olur. 2) Dəri baryerinin ən ağır xəstəliklərindən biri olan arlekin iktiyozunda yeni terapevtik hədəflərin müəyyən edilməsi.


Dr Peter Oliver, (MRC Harwell İnstitutu) 10/03/2020

& quotTLDc zülallarının sinir inkişafında, nörodejenerasiyasında və nöroproteksiyada ikili rolunun araşdırılması & quot;

Xəstəliklərdə neyron hüceyrələrin ölümü və disfunksiyasının əsasını təşkil edən molekulyar mexanizmlər, xüsusən də beyin hüceyrələrinin selektiv zəifliyi ilə bağlı hələ də öyrənilməsi lazım olan çox şey var - bir çox əsas nevroloji pozğunluqların ümumi mövzusu. Hüceyrələr stressli hadisələrə qarşı bir sıra endogen aşkarlama və müdafiə mexanizmlərini inkişaf etdirdilər və ümid var ki, bu yollar gələcəkdə terapevtik fayda üçün istifadə edilə bilər.

Oksidləşmə müqaviməti 1 (OXR1) əvvəlcə oksidləşdirici DNT zədələnməsinin qarşısını ala bilən genlər üçün ekrandan müəyyən edilmişdir və ən son olaraq OXR1-in pozulması epilepsiya və serebellar ataksiya ilə xarakterizə olunan insan neyroinkişaf pozğunluqlarında iştirak etmişdir. Bunun həddindən artıq ifadəsini nümayiş etdirdik Oxr1 neyron hüceyrələrində oksidləşdirici stress nəticəsində yaranan hüceyrə ölümündən effektiv şəkildə qoruya bilər, eyni zamanda daha yüksək səviyyələrdə Oxr1 in vivo amyotrofik lateral sklerozun (ALS) iki müstəqil siçan modelində nörodejenerasyon və nöroinflamasyonu azalda və gecikdirə bilir. Əksinə, pozulması Oxr1 siçanlarda xəstələrdə müşahidə edildiyi kimi bölgəyə xas neyrodegenerasiya və ataksiyaya gətirib çıxarır. Maraqlıdır ki, bu zülalın məməlilərdən milçəklərə və bitkilərə qədər bir çox əsas xüsusiyyəti təkamül yolu ilə qorunur.

Oxr1 TLDc domenini ehtiva edir, TBC1 domen ailəsinin üzvü 24 (TBC1D24) daxil olmaqla, zülallar ailəsində mövcud olan motiv, qıcolmalar, eşitmə itkisi və neyrodegenerasiya ilə səciyyələnən bir sıra pozğunluqlarda mutasiyaya uğramış zülaldır. TLDc domeninin özü, növlər arasında çox qorunur, baxmayaraq ki, quruluş-funksiya əlaqəsi bilinmir. Stressə cavab və xəstəlikdəki bu sahənin rolunu anlamaq üçün TLDc domen ehtiva edən zülalların sistematik funksional təhlilini aparırıq və neyrodejenerasiya siçan modellərində onların nöroprotektiv xüsusiyyətlərini araşdırmağa davam edirik. Biz həmçinin ilk dəfə olaraq epilepsiya ilə əlaqəli TLDc ailə üzvü TBC1D24-ün məməli sinapsındakı mühüm rolunu aşkar etdik və indi elektrofiziologiya və sinapsın üçölçülü struktur tədqiqatlarını birləşdirərək vezikulyar ticarətdə TLDc zülalları üçün yeni funksiyaya diqqət yetiririk. hüceyrə biologiyası və biokimyəvi yanaşmalarla.

Peter 1996-cı ildə Bath Universitetini (biokimya) bitirib, ardınca MRC Milli Tibbi Tədqiqatlar İnstitutunda fəlsəfə doktoru və Oksfordda MRC Funksional Genomika Bölməsində post-doktorluq vəzifələrində çalışıb. 2013 -cü ildə Peter, Oxford Universitetinin Fiziologiya, Anatomiya və Genetika Bölməsində öz müstəqil qrupunu qurmaq üçün Avropa Araşdırma Şurasının Konsolidator Qrantına layiq görüldü və 2018 -ci ildə qrupunu MRC Harwell İnstitutuna köçürdü.

Professor Eshwar Mahenthiralingam, (Cardiff Universiteti) 03/03/2020

"Burkholderia bakteriyaları: çirkin, pis və indi yaxşıdır?"

Burkholderia antimikroblara davamlı qram-mənfi bakteriyaların müxtəlif qrupudur. Bu söhbət, kistik fibrozlu insanlar, bitki patogenləri və sənaye istehsalı üçün problemli çirkləndiricilər olan transmissible və virulent ağciyər infeksiyaları kimi çirkin və pis xüsusiyyətlərini əhatə edəcək. Bu, yaxşı tərəfinə zidd olacaq Burkholderia təbii mühitdə olan bitkilər və böcəkləri mantar patogenlərinin hücumlarından qoruya bilən, bir sıra süni çirkləndiriciləri məhv edən və son zamanlarda yeni antibiotiklərin istehsalçıları olaraq istifadə edilən bakteriyalar. -nin ziddiyyətli rolları haqqında əlavə məlumat Burholderiya potensial biopestisidlər və fürsətçi patogenlərə qarşı yeni bir blogdan əldə edilə bilər (https://naturemicrobiologycommunity.nature.com/users/207716-eshwar-mahenthiralingam/posts/43397-natural-bacterial-biopestides-weighing-up-the-risk- faydalı xüsusiyyətlərə qarşı)

Professor Ana Caicedo, (Massaçusets Amherst Universiteti) 25/02/2020

Bitkilər, alaq otları və yabanı bitkilər: bitkilərin uyğunlaşmasını başa düşmək üçün kənd təsərrüfatı mühitindən istifadə etmək.

Dr Ellie Harrison, (Şeffild Universiteti)18/02/2020

& quotBakteriofaqlarla yaşamaq - laboratoriyadan və vəhşi təbiətdən dərslər. & quot

Bakteriyalar çox müxtəlif icmalarda mövcuddur və təkcə digər növlərlə deyil, həm də onların bakteriya sahiblərini yoluxduran, öldürən, fayda verən və manipulyasiya edən plazmidlər və faqlar kimi genetik elementlər toplusu ilə qarşılıqlı əlaqədə olur. Bu elementlər və onların bakterial sahibləri arasında qarşılıqlı əlaqə mikrob icmalarının ekologiyasının formalaşmasında və bakteriya təkamülündə mühüm rol oynayır. Bu qarşılıqlı əlaqələri başa düşməyin əsas vasitəsi, sadələşdirilmiş, yüksək idarə olunan icmalarda təkamül dinamikasını anlamaq üçün eksperimental təkamülün istifadəsi idi, lakin "mücərrəd" eksperimental sistemlərdən öyrənə biləcəyimiz məhdudiyyətlər, bu yanaşmanı kompleksə çevirmək üçün bir dəyişikliyə səbəb olur (daha çox) təbii mikrob icmaları. Mən genetik elementlərin laboratoriyada bakterial təkamülün nəticəsini necə dəyişdirə biləcəyini göstərən işimi təqdim edəcəyəm, həmçinin vəhşi təbiətdə bakterial-genetik elementlərin qarşılıqlı təsirini başa düşmək üçün yeni iş təqdim edəcəyəm.

Professor Sally Ward, (Southampton Universiteti) 11/02/2020

"Terapevtik antikorların dizaynı üçün hüceyrəaltı alver davranışının hədəflənməsi"

FcRn-nin IgG davamlılığının və daşınmasının tənzimlənməsində mərkəzi rolu bu reseptoru çoxsaylı müxtəlif diaqnostik və terapevtik vəziyyətlərdə hədəfləmək üçün imkanlar təmin edir. FcRn üçün daha yüksək yaxınlığa malik IgG-lərin mühəndisliyi daha uzun antikorlar istehsal etmək üçün istifadə edilə bilər. in vivo hüceyrələr daxilində geri çevrilmənin artması səbəbindən yarı ömrü, ancaq IgG-FcRn qarşılıqlı təsirinin pH asılılığı qorunarsa. Əksinə, həm asidik, həm də neytral pH-da FcRn-ə daha yüksək yaxınlığa malik mühəndis IgG-lər FcRn-nin güclü inhibitorları kimi çıxış edir və vəhşi tipli IgG-ni lizosomlara aparır. Nəticədə, bu cür antikorlar (IgG degradasiyasını artıran antikorlar üçün 'Abdegs'), endogen IgG səviyyələrini aşağı sala bilər və bu da antikor vasitəli otoimmunitetin müalicəsi üçün bir yol yaradır. Əlavə olaraq, bu yaxınlarda, antijene xas antikorları lizozomlara selektiv şəkildə çatdıran (selektiv tənəzzül üçün 'Seldegs' adlanan) mühəndis Fc-antijen birləşmələri yaratdıq.

Biz həmçinin dəyişdirilmiş endosomal alver davranışı ilə hazırlanmış, şişə spesifik antikorlar yaratdıq. Antikor-dərman konjugatları (ADC) meydana gətirmək üçün sitotoksik dərmanlara konjuge edildikdən sonra, bu antikorlar zəhərli yüklərini hədəf hüceyrələrə çatdırmaqda daha təsirli olurlar və nəticədə mövcud ADC-lərin terapevtik effektivliyini tez-tez azaldan doza məhdudlaşdırıcı toksiklikləri aşmaq üçün potensial strategiya yaranır. .


Professor Katie Peichel (Bern Universiteti) 04/02/2020

& quotUyğunlaşma genetikası: pleiotropiya və əlaqənin rolları"

Son irəliləyişlərə baxmayaraq, yeni mühitlərə uyğunlaşmanın əsasını təşkil edən spesifik genetik və molekulyar dəyişikliklər haqqında nisbətən az şey məlumdur. Stickleback balıqları uyğunlaşma və növləşmənin əsasını təşkil edən genetik və molekulyar arxitekturanı aşkar etmək üçün aparılan tədqiqatların ön sıralarında yer alır. Çıxışlarda aparılmış çoxlu kəmiyyət əlamət əlamətləri (QTL) xəritələşdirmə tədqiqatları, uyğunlaşma zamanı təsir ölçülərinin paylanmasına dair fikir verdi və eyni zamanda, genomun bir neçə bölgəsinin uyğunlaşma ilə əlaqəli xüsusiyyətlərə görə gözləniləndən daha çox lokus ehtiva etdiyini ortaya çıxardı. Bu xüsusiyyət qruplarının fərqli xüsusiyyətlərdən məsul olan çoxsaylı genetik dəyişikliklərin sıx fiziki əlaqəsindən və ya pleiotropik təsirləri olan tək bir genetik dəyişiklikdən qaynaqlandığı bilinmir. Qrupumda həm genom miqyaslı yanaşmalardan, həm də uyğunlaşmaya böyük təsir göstərən spesifik lokusların daha diqqətli tədqiqatlarından istifadə edərək, uyğunlaşmada pleiotropiyanın və əlaqənin rollarını ayırmağa yönəlmiş son tədqiqatları müzakirə edəcəyəm.

Professor Deborah Mackay, (Sauthempton Universiteti) 12/10/2019

"Genetik Epigenetika: İmprinting Bozukluklarından Dərslər"

Prof. Mackay -ın əsərləri, basdırılmış gen ifadəsinin əsas mexanizmləri haqqında anlayışımızı bildirən yeni (epi) genetik xəstəliklərin kəşfinə səbəb oldu. Prof. Mackay, Southampton Universitetində Tibb daxilində Tibbi Epigenetika professoru və Salisbury NHS Trustdakı Wessex Imprinting Qrupunun laboratoriya rəhbəridir.


Dr Ronald Jenner, (Təbiət Tarixi Muzeyi) 05/11/2019

"Mürəkkəb kokteyllər və alınmış güllələr: qırxayaq zəhəri tərkibinin təkamülü"

Zəhərlər heyvanlar aləmində dəfələrlə inkişaf etmişdir. Centipedes, zəhərli quru heyvanlarının ən qədim qruplarından biridir. Zəhər bezləri daşıyan bir cüt pençəyə bənzər əlavələri var və güclü zəhərlərini yırtıcı və müdafiə üçün istifadə edirlər. Bütün qırxayaqlılar zəhərli olsa da, qırxayaq zəhərləri haqqında anlayışımız demək olar ki, yalnız 5 qırxayaqlı sifarişdən 1 -dən bir neçə növə əsaslanır. Bu çıxışda mən bütün 5 sifarişdən olan proteotranskriptomik məlumatlara əsaslanan bu zəhərli silahın təkamülü ilə bağlı araşdırmamızı təqdim edirəm. Ən təəccüblü tapıntılarımızdan ikisi, qırxayaqlıların bir neçə dəfə paralel olaraq kompleks zəhərlər əmələ gətirməsi və üfüqi gen köçürməsinin bu zəhərli arsenallara əhəmiyyətli töhfələr verdiyi görünür.

Dr Alex Brand (Exeter Universiteti) 29/10/2019

"Düşməni anlamaq: patogen göbələkdə yeni perspektivlər, Candida albicans"

Candida albicans Əksər insanlar tərəfindən asimptomatik olaraq daşınan kommensal mayadır. Bununla belə, C. albicans doğuş yaşında olan qadınlarda, yaşlılarda, yenidoğulmuşlarda və QİÇS xəstələrində mukozal infeksiyalara səbəb ola bilər. Həyat üçün təhlükə olmasa da, dünyada milyardlarla insan bu qıcıqlandırıcı infeksiyalardan əziyyət çəkir. İmmunosupressiv müalicə alan xəstələrdə, C. albicans ildə 40.000-ə qədər ölümlə, təxminən 200.000 həyati təhlükəli qan dövranı infeksiyasına səbəb olur. Xəstəliyin hər iki növündə mayanın filamentli hif formasına çevrilməsi əsas virulentlik xüsusiyyətidir. Qandan doğulan hifələr, demək olar ki, hər hansı bir insan bədəninə nüfuz edərək iltihab, sepsis və orqan çatışmazlığına səbəb ola bilər. Mənim tədqiqatım molekulyar səviyyədə hif artımının tənzimlənməsinə və bunun fiziki mühitə müəyyən reaksiyalara necə çevrilməsinə diqqət yetirir. Hiflərin ətraf mühitə necə reaksiya verdiyini anlamaq üçün biz genetik manipulyasiya və canlı hüceyrə təsvirini elektrik sahələri və mikrofabrika topoqrafiyalar kimi bir sıra tətbiq olunan fiziki stimullarla birləşdiririk. Hifada apikal dominantlığın və hüceyrə yönümlülüyünün məkan təşkilində Ras bənzər bir GTPase, Rsr1 (insan RAP1) üçün əsas rolu təyin etdik və əlaqəyə bağlı davranış cavabları üçün Rsr1 və Paxillinə bənzər bir proteinin lazım olduğunu göstərdik. . Bu cavablar kalsium axını tələb edir və bu yaxınlarda ilk canlı hüceyrəli kalsium müxbirini hazırladıq C. albicans. Bu göstərdi ki, pH, osmotik və oksidləşdirici stres xüsusi siqnal və bərpa imzaları yaradır. Birlikdə, bu yanaşmalar göbələk hüceyrələrinin bütövlüyü və invaziv hifal böyüməsi üçün vacib olan hüceyrə proseslərini və davranışlarını ortaya qoyur.


Dr Ian Henderson, (Kembric Universiteti) 22/10/2019

& quot; Bitki genomlarında rekombinasiyanın genetik və epigenetik nəzarəti & quot;

Bitkilərin, heyvanların və göbələklərin əksəriyyəti genetik müxtəlifliyə və adaptasiyaya dərin təsir göstərən meyoz yolu ilə çoxalır. Meyoz zamanı homolog xromosomlar cütləşir və rekombinasiya olunur ki, bu da allellərin yeni birləşmələrini yaradır. Maraqlıdır ki, rekombinasiya sürəti qaynar nöqtələr və soyuq nöqtələrlə birlikdə xromosomlar boyunca çox dəyişkəndir. Rekombinasiya tezliyində dəyişikliklərə səbəb olan mexanizmləri və bunun genom təkamülünə təsirlərini təyin etməklə maraqlanırıq. Bitki genomlarında rekombinasiyanı formalaşdıran genetik və epigenetik amillərin rolunu araşdıran araşdırmamızı təqdim edəcəyəm. Buraya həm rekombinasiyanın formalaşmasında xromatinin rolunun, həm də genetik dəyişkənliyin rekombinasiya prosesinə əks təsir göstərə biləcəyi mexanizmlərin müzakirəsi daxil olacaq. Nəhayət, ümid edirəm ki, bizim işimiz genom və növlərin təkamülündə rekombinasiyanın müəmmalı roluna işıq salacaq.

Dr Roger Williams (Kembric Universiteti) 08/10/2019

& quotQidalanma algılamada fermentlərin tənzimlənməsinin struktur mexanizmləri & quot

Eukaryotik hüceyrələr dəyişən mühitlərdə sağ qalmaq üçün anabolik və katabolik yolları tarazlayır. eIF2alpha kinase GCN2 amin turşusu aclığı ilə aktivləşir, protein kinaz mTORC1 isə amin turşuları dolduqda aktivləşir. Bu qidalanma algılama yolları, autofagiya və endositik trafikə təsirləri ilə əlaqələndirilir, lipid ikinci peyğəmbərlərin siqnal verməsindən asılı olan iki geniş çeşidləmə yolu. GCN2, mTORC1 və lipid kinaz VPS34 üzərindəki işimiz bu fermentlərin böyümə, patogenez və xərçəngə nəzarətdə necə tənzimləndiyini başa düşməyə yönəlib. Bu mexanizmləri başa düşmək üçün hidrogen/deuterium mübadiləsi kütlə spektrometriyası (HDX-MS), rentgen kristalloqrafiyası, tək hissəcikli elektron krio-mikroskopiya (Cryo-EM) və elektron krio-tomoqrafiya (krio-ET) sintezini tətbiq etdik.

Kompleks mTORC1 böyümə faktoru siqnallarını qida mövcudluğu ilə birləşdirərək hüceyrə proliferasiyasına nəzarət edir. MTORC1-in tənzimlənməsi, onunla əlaqəli iki növ keçid kimi G-zülalları tərəfindən idarə olunur, Rag heterodimerləri və RHEB. Aktiv Rags və RHEB ilə mTORC1 kompleksinin strukturları və dinamikası onkogen mutantların kompleksi lizosomlara cəlb etməklə və onun konformasiyasında allosterik dəyişikliklərlə necə aktivləşdirdiyini izah edir. Tərkibində fosfatidilinositol 3-kinaz (PI3K) VPS34 olan ferment kompleksi də mTORC1 aktivləşdirmə mexanizminin bir hissəsidir. Cryo-ET və HDX-MS, endositik çeşidləmə ilə məşğul olan VPS34 ehtiva edən kompleksi stimullaşdırmaqda başqa bir keçid kimi G-zülalının Rab5 rolunu işıqlandırmağa kömək etdi.

mTORC1 amin turşularının bolluğu ilə aktivləşdiyi və zülalın tərcüməsini təşviq etdiyi halda, qida stressi İnteqrasiya edilmiş Stress Cavabını (ISR) başlatan və ümumi tərcüməni maneə törədən GCN2-ni aktivləşdirir. İnsan GCN2 ribosomlar tərəfindən güclü şəkildə stimullaşdırılır və HDX-MS istifadə edərək göstərdik ki, GCN2 ribosomal P-sapının uL10 alt birliyinin II sahəsini tanıyır.


Lokallaşdırma və funksiya

AP-2 transkripsiya faktorları əsasən nüvədə lokallaşdırılır, burada hədəf sıralarına bağlanır və hədəf genlərin transkripsiyasını tənzimləyir. AP-2 zülallarının digər siqnal ötürülmə yollarına da müdaxilə etdiyi göstərilmişdir, məsələn, onların nüvədəki Adenomatoz polipoz koli (APC) şiş bastırıcı zülalı ilə əlaqə quraraq inkişaf siqnalı molekulunun Wnt-nin aşağı axınında yolu modullaşdırmaq təklif edilmişdir. [16].

AP-2 zülallarının aktivliyi müxtəlif səviyyələrdə idarə oluna bilər: transaktivasiya potensialı, DNT bağlanması, hüceyrədaxili lokalizasiyası [17-19] və parçalanması [20, 21]. Tənzimləmə mexanizmlərinə protein kinaz A-vasitəçiliyi ilə fosforiləşmə [22, 23], sumoyiləşmə [24] və redoks tənzimlənməsi [25, 26] kimi post-translational dəyişikliklər, həmçinin müxtəlif zülallarla fiziki qarşılıqlı əlaqə daxildir (a hərtərəfli siyahı). Qarşılaşan zülallar ya AP-2 zülallarının aktivliyini modullaşdırır, ya da AP-2 zülallarına bağlanaraq funksiyalarına təsir göstərir.

AP-2 transkripsiya faktorlarının toxuma paylanması və inkişaf funksiyaları bir neçə növdə geniş şəkildə tədqiq edilmişdir. Drosophila AP-2 (dAP-2) embriogenez zamanı maksiller seqmentdə və sinir strukturlarında, larva inkişafı zamanı mərkəzi sinir sistemində (MSS) və ayaqda, antennal və labial xəyal disklərində ifadə olunur [27, 28]. mutasiya dAP-2 gen proboscis inkişafında və bacak-oynaq əmələ gəlməsində qüsurlara yol açır [29, 30].

AP-2 ailə zülallarının çoxlu üst-üstə düşən və fərqlənən ifadə nümunələri, onurğalıların təkamülü zamanı ailənin genişlənməsindən sonra fərdi AP-2 ailə üzvlərinin lazımsız və artıq olmayan funksiyalarının inkişaf etdiyini göstərir. Sefalokordat amfioksunda tək AP-2 zülalı əsasən qeyri-neyronal ektodermada, ibtidai onurğalı olan lampreydə ifadə olunsa da, AP-2 ikinci ekspressiya sahəsini, sinir zirvəsini seçmişdir [8]. İndiyə qədər təsvir edilən tək AP-2 homoloqu Xenopus epidermisdə və sinir kretində ifadə olunur və bu quruluşların inkişafı üçün kritik olduğu göstərilmişdir [7, 31-33]. Zebra balığında AP-2 ailəsinin iki üzvü, tfap2atfap2b [34], inkişaf etməkdə olan böyrəyin sinir borusu, ektoderma və pronefrik kanallarında birgə ifadə olunur, lakin yalnız tfap2a sinir qabığı hüceyrələrində ifadə olunur [35, 36]. Pozisyonal klonlama, zebrafish nöqtəsi mutantlarının adlandığını ortaya qoydu mont blanc [35] və çənə [36] kodlaşdırın tfap2a mutant heyvanlar üz skeleti, periferik sinir sistemi və piqment hüceyrələri kimi sinir-kret törəmələrinin zəif inkişafını nümayiş etdirir [37, 38]. AP-2 zülallarının həm onurğasızların, həm də onurğalıların ibtidai ektodermində ifadə edildiyi və bu toxumanın meydana gəlməsində ailənin təkamüllə qorunmuş bir rol oynadığını qeyd etmək də maraqlıdır.

Siçanlarda AP-2 ailəsinin beş üzvündən üçü (AP-2α, AP-2βAP-2γ) sinir-kret hüceyrələrində, periferik sinir sistemində, üz və əza mezenximasında, inkişaf edən embrionun müxtəlif epiteliyində və ekstraembrionik trophektodermdə birgə ifadə olunur [2, 39-41]. AP-2δ ifadə əsasən inkişaf edən ürək, mərkəzi sinir sistemi və retina ilə məhdudlaşır [39] AP-2ε qoxu ampulünün hüceyrələrində ifadə aşkarlanır [3, 4]. Üst -üstə düşən ifadə nümunələrinə baxmayaraq AP-2α, AP-2βAP-2γ, bunların pozulması AP-2 genlər inkişaf zamanı lazımsız rolları ortaya qoyur. Mutasiyası AP-2α əsasən kranial sinir təpəsinə və əzaların mezenximasına təsir edir, üz və əzaların inkişafında təsvir edilən qüsurları xatırladan pozğunluqlara səbəb olur. dAP2 mutant milçəklər [42, 43]. AP-2βAP-2γ, digər tərəfdən, böyrək inkişafı [44, 45] və ya embrionun plasentasiyası [46, 47] üçün vacibdir. İnsanlarda, mutasiyalar dominant mənfi allel yaradan AP-2β Char sindromunun səbəbi olduğu göstərilmişdir (İnsanda Onlayn Mendel İrsi (OMIM) ID 169100 [48]) bu sindromun əlaməti üz dismorfizmi ilə açıq kanal arteriozudur (doğuşdan sonra normal fetal ürək strukturunun anormal davamlılığı) və anormal beşinci rəqəmlər [49, 50].

Bütün mutant fenotipləri müqayisə etdikdə görmək olar ki, AP-2 transkripsiya faktorunun fəaliyyətinin itirilməsi, ümumiyyətlə, proliferasiyanı zəiflədir və inkişaf zamanı müxtəlif hüceyrə tiplərində vaxtından əvvəl diferensiallaşma və/yaxud apoptoza səbəb olur. Bu nəticə AP-2α hədəf genləri [51] üçün edilən bir ekranın nəticələri ilə daha da əsaslandırılır və bu sahədə əldə edilən funksiya tədqiqatları ilə dəstəklənir. Xenopus və siçanlar [31, 52, 53]. Nəzarətsiz yayılma bədxassəli xəstəliklərə yol açdığından AP-2 transkripsiya faktorları nəinki normal inkişafda, həm də hüceyrə neoplaziyasında rol oynayır və müxtəlif xərçəng növlərində AP-2 səviyyəsinin yüksəldiyi bildirilir [19, 54-60 ]. Bir siçan döş xərçəngi modelində, transgenik həddindən artıq ekspressiyadan sonra şişin inkişafı artır AP-2γ [55]. Beləliklə, AP-2 zülallarına embriogenez zamanı proliferasiya və diferensiallaşma arasındakı tarazlığa nəzarət edən qapıçılar kimi baxmaq olar.


P53: son şiş bastırıcı gen?

Hüceyrə p53 zülalını kodlayan gendəki dəyişikliklər bəlkə də insan xərçəngində ən çox rast gəlinən genetik zədələnmə növüdür. Bu dəyişikliklərin əsasında normal p53-ün şiş bastırıcı fəaliyyətinin ləğvi dayanır. Bir çox hallarda buna p53-də nöqtə mutasiyaları vasitəsilə nail olunur ki, bu da tez-tez aydın konformasiya dəyişiklikləri ilə nəticələnir. Xərçəng hüceyrələrində yüksək səviyyələrdə yığılmağa meylli olan bu cür mutant polipeptidlərin, birlikdə ifadə edilən normal p53 üzərində üstünlük təşkil edən mənfi təsir göstərdiyinə inanılır. P53 üzərində, xüsusən də son 3 ildə edilən geniş araşdırmalar, güclü bir şiş bastırıcı kimi fəaliyyət göstərmək qabiliyyətinin əsasını təşkil edən bioloji və biyokimyəvi mexanizmlər haqqında artıq çox məlumat əldə etmişdir. İndi p53-ün hüceyrə proliferasiyası, hüceyrələrin sağ qalması və differensiasiyasında mərkəzi rol oynaya biləcəyinə dair bir çox əlamət var. Buna baxmayaraq, p53-ün bu cür mühüm proseslər üçün əhəmiyyətinə baxmayaraq, siçanlar p53-ün ümumi olmaması ilə heç bir qüsur olmadan inkişaf edə bilər. Bu, yalnız normal böyümə nəzarəti itirildikdə p53-ün kritik dərəcədə məhdudlaşdırıcı ola bilməsi ehtimalını artırır.— Oren, M. p53: son şiş bastırıcı gen? FASEB J. 6: 3169-3176 1992.


Obg və Membran Depolarizasiyası Antibiotiklərə Dözümlülüyə Yol açan Mikrobiyal Bet-Hedging Strategiyasının bir hissəsidir.

Bakterial populyasiyalarda qalıcı hüceyrələrin kiçik bir hissəsi ölümcül antibiotiklərin təsirindən sağ çıxa bilir. Bir bahis hedcinq strategiyası olaraq davamlılıq səviyyələri həm stokastik induksiya, həm də həssas diversifikasiya adlanan ətraf mühit stimulları ilə müəyyən edilir. Persisterlərin aşağı tezliyini ətraf mühit siqnalları ilə əlaqələndirən mexanizmlər haqqında az şey məlumdur. Nəticələrimiz, qida aclığına cavab olaraq Escherichia coli -də davamlılığın müəyyən edilməsində konservləşdirilmiş GTPase Obg üçün mərkəzi rolu dəstəkləyir. Obg-vasitəçiliyində inadkarlıq siqnalizasiya (p) ppGpp tələb edir və hokB-sokB tip I toksin-antitoksin modulunun transkripsiya nəzarəti ilə davam edir. Fərdi hüceyrələrdə Obg səviyyələrinin artması HokB ifrazına səbəb olur və bu da membran potensialının çökməsinə səbəb olur və bu da yuxusuzluğa səbəb olur. Obg həmçinin Pseudomonas aeruginosa inadkarlığını nəzarətdə saxlayır və beləliklə antibiotik tolerantlığının qorunan bir tənzimləyicisini təşkil edir. Birgə, bizim tapıntılarımız davamlılığın altında yatan ortaq genetik mexanizmlərin açılması istiqamətində mühüm bir addım deməkdir.


Auxinlər istehsal edən və tərkibində 1-amino-siklopropan-1-karboksilik turşu deaminaz olan rizobakteriyalar rizosferdəki amin turşularının konsentrasiyasını azaldır və yaxşı suvarılan və su ilə məhdudlaşdırılan kartofun böyüməsini və məhsuldarlığını artırır.Solanum tuberosum)

A.A. Belimov, Rizosfer Biologiyası Laboratoriyası, Ümumrusiya Kənd Təsərrüfatı Mikrobiologiyası Elmi-Tədqiqat İnstitutu, Podbelskogo Ş. 3, Puşkin, 196608 Sankt-Peterburq, Rusiya Federasiyası. E -poçt: [email protected]

Lancaster Ətraf Mərkəzi, Lancaster Universiteti, Lancaster, Böyük Britaniya

Sankt-Peterburq, Rusiya Federasiyası, Kənd Təsərrüfatı Mikrobiologiyası Ümumrusiya Araşdırma İnstitutu, Rizosfer Biologiyası Laboratoriyası

Sankt-Peterburq, Rusiya Federasiyası, Kənd Təsərrüfatı Mikrobiologiyası Ümumrusiya Araşdırma İnstitutu, Rizosfer Biologiyası Laboratoriyası

Sankt-Peterburq, Rusiya Federasiyası, Kənd Təsərrüfatı Mikrobiologiyası Ümumrusiya Araşdırma İnstitutu, Rizosfer Biologiyası Laboratoriyası

Sankt-Peterburq, Rusiya Federasiyası, Kənd Təsərrüfatı Mikrobiologiyası Ümumrusiya Araşdırma İnstitutu, Rizosfer Biologiyası Laboratoriyası

Sankt-Peterburq, Rusiya Federasiyası, Kənd Təsərrüfatı Mikrobiologiyası Ümumrusiya Araşdırma İnstitutu, Rizosfer Biologiyası Laboratoriyası

Sankt-Peterburq, Rusiya Federasiyası, Kənd Təsərrüfatı Mikrobiologiyası Ümumrusiya Araşdırma İnstitutu, Rizosfer Biologiyası Laboratoriyası

Sankt-Peterburq, Rusiya Federasiyası, Kənd Təsərrüfatı Mikrobiologiyası Ümumrusiya Araşdırma İnstitutu, Rizosfer Biologiyası Laboratoriyası

A.A. Belimov, Rizosfer Biologiyası Laboratoriyası, Ümumrusiya Kənd Təsərrüfatı Mikrobiologiyası Elmi-Tədqiqat İnstitutu, Podbelskogo Ş. 3, Puşkin, 196608 Sankt-Peterburq, Rusiya Federasiyası. E -poçt: [email protected]

Lancaster Ətraf Mərkəzi, Lancaster Universiteti, Lancaster, Böyük Britaniya

Sankt-Peterburq, Rusiya Federasiyası, Kənd Təsərrüfatı Mikrobiologiyası Ümumrusiya Araşdırma İnstitutu, Rizosfer Biologiyası Laboratoriyası

Sankt-Peterburq, Rusiya Federasiyası, Kənd Təsərrüfatı Mikrobiologiyası Ümumrusiya Araşdırma İnstitutu, Rizosfer Biologiyası Laboratoriyası

Sankt-Peterburq, Rusiya Federasiyası, Kənd Təsərrüfatı Mikrobiologiyası Ümumrusiya Araşdırma İnstitutu, Rizosfer Biologiyası Laboratoriyası

Sankt-Peterburq, Rusiya Federasiyası, Kənd Təsərrüfatı Mikrobiologiyası Ümumrusiya Araşdırma İnstitutu, Rizosfer Biologiyası Laboratoriyası

Sankt-Peterburq, Rusiya Federasiyası, Kənd Təsərrüfatı Mikrobiologiyası Ümumrusiya Araşdırma İnstitutu, Rizosfer Biologiyası Laboratoriyası

Sankt-Peterburq, Rusiya Federasiyası, Kənd Təsərrüfatı Mikrobiologiyası Ümumrusiya Araşdırma İnstitutu, Rizosfer Biologiyası Laboratoriyası

Mücərrəd

Bitki böyüməsini təşviq edən rizobakteriyalar (PGPR) bitki kök sistemlərindən çıxarılan amin turşularından istifadə edir, lakin indiyə qədər PGPR ilə aşılamadan sonra 1-amino-siklopropan-1-karboksilik turşunun (ACC) amin turşusunun rizosfer konsentrasiyalarının birbaşa ölçülməsi aparılmamışdır. ACC deaminaz fermentini ehtiva edir. İki kartofun rizosferinə təqdim edildikdə (Solanum tuberosum) sortlar (cv. Swift və cv. Nevsky), rizobakteriyalar ehtiva edən müxtəlif ACC deaminazları (Achromobacter xylosoxidans Cm4, Pseudomonas oryzihabitans ep4 və Variovoraks paradoksi 5C-2) təkcə rizosferdə ACC konsentrasiyalarının azalması deyil, həm də bir sıra proteinogen amin turşularının (qlutamik turşu, histidin, izolösin, lösin, fenilalanin, serin, treonin, triptofan, tirozin, valin) konsentrasiyalarının azalmasına səbəb olur. Bu təsirlər həmişə bakteriyaların bu birləşmələri metabolizə etmə qabiliyyəti ilə əlaqəli deyildi in vitro, kök amin turşusu eksudasiyasının bakterial vasitəçiliyini təklif edir. Qum kulturalarının aşılanmasından sonra bütün rizobakteriyalar oxşar kök kolonizasiyası nümayiş etdirdi, beləliklə, amin turşularından istifadə profillərindəki növ fərqləri kartof rizosferində heç bir seçici üstünlük vermədi. Rizobakterial aşılama, xüsusən bitkilərin su ilə məhdud şərtlərdə yetişdirildiyi halda, qazanda aparılan sınaqlarda kök biokütləsini (50%-ə qədər) və kök yumrularının məhsuldarlığını (40%-ə qədər) və sahə təcrübələrində kök yumrularının məhsuldarlığını (27%-ə qədər) artırdı. . Buna baxmayaraq, peyvənd edilmiş və nəzarət bitkiləri yarpaq sularının oxşar əlaqələri göstərdi, bu da alternativ mexanizmlərin (fitohormon balansının tənzimlənməsi) böyümənin təşviqindən məsul olduğunu göstərir. Rizobakteriyalar ümumiyyətlə kök yumrularının sayını fərdi kök yumrularının ağırlığından daha çox artırır, bu da artan məhsuldarlığın sürətlənmiş vegetativ inkişafdan məsul olduğunu göstərir.