Новый анализ туберкулеза (TB) геномы, собранные со всего мира, раскрыл секреты блеска инфекционного агента в адаптации себя, чтобы охотиться на человеческую бедность.Любой мерой TB очень успешен в своих основных критериях успеха выживания и повторного исследования.
Авторы дают оценки, что TB заражает одну треть населения в мире. Это также твердо сопротивлялось всем попыткам контрмер.
Теперь, благодаря подробному анализу десятков геномов TB, команда ученых во главе с профессором Кэйтлин Пепперелл биологии и иммунологии терапевтического отделения Висконсинского университета в Мадисоне была в состоянии собрать более подробную картину того, как бактерия TB использует безжалостный естественный отбор, чтобы адаптировать и усовершенствовать себя.В их работе, опубликованной в секции Инфекционных агентов Публичной библиотеки науки (PLoS), команды описывают бактерию, развившую и синхронизировавшую с ростом народонаселения и развитием, оптимизировав себя, чтобы эксплуатировать особенно переполненные и обедневшие населенные пункты.Размещение выигрывающих пари«Это – как будто бактерия помещает ставки на поведение человека», говорит профессор Пепперелл, раньше Стэнфордского университета:«Это всегда держит пари, что люди пойдут на войну, пошлите людей в лагеря беженцев и соберитесь в несчастных местах.
Исторически, это было ставкой победы на часть бактерии».Исследование, ведущий автор которого является Маркусом Фельдманом Стэнфорда, сосредоточенного на роли естественного отбора, смотря на структуры генетического разнообразия среди 63 TB, и связал патогенные микобактериальные геномы, собранные со всего мира.Их анализ показывает степень, до которой развитие изменений генома TB указывает процесс выбора «очищения» и близко соответствие со структурами географического распространения и филогенеза народонаселения.Исследование также предполагает, что бактерии туберкулеза «мгновенно» расширились, по крайней мере, 25-кратный в 1680-х, около пика европейского исследования и микробного обсеменения Африки, Америк, Азии и Океании, и в то время, когда мировое население начало показывать экспоненциальный рост.
«Выбор времени является совпадающим с расширением, урбанизацией и колониальными миграциями общего народонаселения», объясняет профессор Пепперелл. «Эти результаты исследования предполагают, что так большая часть текущей пандемии TB возникает в исторических событиях прошлых трех веков».Естественный отборTB может только остаться в живых и распространиться в пределах людей – не в более широкой среде.
Это особенно процветает в переполненных условиях тюрем, лагерей беженцев и трущоб, и население TB склонно быть во власти бактерий, достаточно «удачных» приземлиться в тех средах.Исследование показывает очень ограниченный бактериальный геном с большинством вредных мутаций, от которых быстро отказываются.
Команда сказала, что это было особенно верно для генов, важных для того, чтобы вызвать болезнь, белковый перевод и торговлю и метаболизм неорганических ионов, помогающих управлять взаимодействием между инфекционным агентом TB и его человеческим хозяином.Гены «защиты» бактерии, с другой стороны, показали высокую степень терпимости к полезным мутациям, которые могут играть роль в развитии устойчивости к лекарству и уклонении человеческой иммунной системы.Профессор Пепперелл отмечает:«Эволюционная теория предсказывает, что население туберкулеза Микобактерии должно быть уязвимо для исчезновения.
Все же это очевидно очень распространено. Это должно иметь некоторые невероятно умные стратегии и уловки, чтобы держаться».Обнаружение стратегий управления
В результате взрывчатое распространение TB соответствует росту народонаселения и пользуется каждым премуществом мира, в котором большинство людей живет в переполненных и обедневших условиях.Профессор Пепперелл говорит, что исследование должно помочь другим исследователям сконцентрировать внимание на генах, которые могут быть хорошими кандидатами на планирование с новыми препаратами, и помогать стратегиям борьбы с болезнями, приспосабливающим или даже поглощающим механизмы развития бактерии, чтобы помочь ускорить его исчезновение.