Forskere diaré undersøker kroppstemperaturen til personen

Intestinale bakterier gjenkjenner verten ved kroppstemperatur
Bakterier oppfatter omgivelsestemperaturen med spesielle RNA-strukturer. Tidligere var det å finne dem i cellene ekstremt kjedelig. Men nå er det en ny prosedyre.

Forskere dekode alle RNA-strukturer av et diarépatogen
Forskere har dekryptert alle RNA-strukturer av et diarépatogen på en gang ved hjelp av moderne høy-gjennomstrømnings-sekvenseringsmetoder. De oppdaget en hel rekke temperaturfølsomme strukturer kalt RNA-termometre. "Så langt har vi bare funnet individuelle RNA-termometre etter langvarig søk og arbeidet undersøkt dem en etter hverandre," forklarer prosjektleder Prof. Dr. med. Franz Narberhaus fra Ruhr-Universität Bochum i en kommunikasjon fra universitetet. De Bochum Forskerne publiserte sine funn sammen med kolleger fra Helmholtz Centre for infeksjon Forskning i Braunschweig og Universitetet i Leipzig i tidsskriftet "Proceedings of the National Academy of Sciences" ( "PNAS").

Bakterier av slekten Yersinia årsak hos mennesker, blant annet betennelse i tarmveggen og alvorlige diarésykdommer. Bare over en viss temperatur kan bakteriene spre seg i verten og utløse en sykdom. (Bilde: mmphoto / fotolia.com)

Bakterier kan bare spres fra en viss temperatur
"Bakterier av slekten Yersinia årsak hos mennesker, blant annet betennelse i tarmvegget og alvorlige diarrésykdommer. Selv pestens årsaksmann tilhører dette slaget, "skriver eksperter fra Helmholtz-senteret på deres hjemmeside. Forskerne oppdaget ulike molekylære brytere i Yersinia pseudotuberculosis som endrer sin tredimensjonale struktur ved en temperatur på 37 grader Celsius. Ifølge forskerne kan bakteriene da spre seg i verten og utløse en sykdom. De identifiserte strukturene tilbyr derfor mål for fremtidige stoffer som blokkerer temperaturavhengig forandring og dermed gjør bakteriene harmløse.

Foldet RNA som et termometer
Det har i mange år vært kjent at visse intestinale bakterier, som Yersinia pseudotuberculosis undersøkt her, gjenkjenner deres varmblodige vert ved kroppstemperatur. For dette formål bruker bakteriene foldede RNA-strukturer, som smelter ved en bestemt temperatur og derved eksponerer tidligere utilgjengelige gensekvenser. Disse kan da oversettes ifølge forskerne til proteiner som styrer sykdomsprosessen. For å oppdage slike celletermometre brukte forskerholdet en kombinasjon av biokjemisk RNA-struktur kartlegging og høy gjennomstrømningssekvensering. De dekrypterte samtidig de mer enn 1.750 RNA-strukturer som var inneholdt i bakteriecellen. Forskerne rapporterte at de utførte eksperimentet ved tre forskjellige temperaturer, og hver fikk et øyeblikksbilde av RNA-mangfold.

Metoden er universelt anvendelig
"Vi var i stand til å observere dynamiske endringer av RNA strukturer med en temperaturøkning, for eksempel fra 25 til 37 grader Celsius", som er ansvarlig for dette prosjektet, stipendiat ved Bochum Institutt for mikroorganismer Francesco Righetti sa. "Teknologien vi bruker, er arbeidskrevende," sa Braunschweig-forskeren. Aaron mutter. "Men det har stort potensial for alle som er interessert i den biologiske funksjonen til RNA-strukturer." Det spiller ingen rolle om du jobber med bakterier, planter, dyr eller menneskelige celler. Metoden er universelt anvendelig.

Stort antall temperaturavhengige gener
"Våre resultater viser at en overraskende stort antall gener for diare patogen Yersinia pseudotuberculosis reagerer direkte til kroppstemperatur hos verten," sa Franz Narberhaus. For etterfølgende eksperimenter valgte ekspertene 20 gener, hvorav 16 var faktisk temperaturavhengige. Disse tilhører forskjellige funksjonsgrupper. For eksempel er noen involvert i bakteriens respons på oksidativt stress. "Det er fornuftig å initiere slike prosesser rett etter infeksjonen av verten for å forberede seg mot forsvarsmekanismer i den menneskelige mage-tarmkanalen", sier prof. Dr. Med. Petra Dersch, infeksjonsbiolog fra Braunschweig. Nåværende undersøkelser er ment å vise om de nylig identifiserte RNA-strukturene spiller en avgjørende rolle i infeksjonen. I tillegg vil forskerne avklare om det finnes stoffer som kan forhindre smelting av RNA-termometre. Disse kan hemme infeksjonsprosessen. (Ad)